näytteenottotaajuuksiin

Näytteenottotaajuus on keskeinen käsite digitaalisessa signaalinkäsittelyssä, joka kuvaa, kuinka monta kertaa aikasarjasta otetaan mittaus tai näyte sekunnissa. Se ilmoitetaan hertseinä (Hz). Analoginen signaali, kuten ääni tai kuva, muunnetaan digitaaliseen muotoon ottamalla useita näytteitä tietyin aikavälein. Näytteenottotaajuus määrää, kuinka tarkasti alkuperäinen analoginen signaali voidaan rekonstruoida digitaalisesta muodosta.

Nyquist-Shannonin näytteenottoteoreeman mukaan, jotta alkuperäinen analoginen signaali voidaan täydellisesti rekonstruoida ilman informaation menetystä, näytteenottotaajuuden on oltava vähintään kaksi kertaa signaalin korkein taajuuskomponentti. Tätä kutsutaan Nyquistin taajuudeksi. Jos näytteenottotaajuus on liian alhainen, tapahtuu aliasing-ilmiö, jossa korkeammat taajuudet tulkitaan virheellisesti matalampina taajuuksina, mikä vääristää signaalia.

Eri sovelluksissa käytetään erilaisia näytteenottotaajuuksia. Esimerkiksi CD-laadun äänessä käytetään 44,1 kHz:n näytteenottotaajuutta, kun taas DVD-äänilevyissä ja korkealaatuisissa äänitallenteissa voidaan käyttää jopa 96 kHz tai 192 kHz taajuuksia. Videon digitaalisessa tallennuksessa näytteenottotaajuus liittyy usein kuvanopeuteen ja värisyvyyteen, mutta se on eri käsite kuin äänen näytteenottotaajuus. Korkeampi näytteenottotaajuus mahdollistaa monimutkaisempien ja yksityiskohtaisempien signaalien tallentamisen, mutta se vaatii myös enemmän tallennustilaa ja prosessointitehoa.