näytteenottotaajuuteen

Näytteenottotaajuus, joka tunnetaan myös nimellä samplaus- tai diskretointitaajuus, on digitaalitekniikan keskeinen käsite, joka kuvaa analogisen signaalin muuntamista digitaaliseksi. Se määrittelee, kuinka monta kertaa sekunnissa analogisesta signaalista otetaan näyte. Yksikkönä käytetään hertsiä (Hz), eli näytteenottotaajuus ilmaistaan näytteinä sekunnissa.

Esimerkiksi äänisignaalin digitoinnissa korkeampi näytteenottotaajuus tarkoittaa tarkempaa digitaalista esitystä alkuperäisestä analogisesta äänestä. Jos näytteenottotaajuus on liian matala, signaalista voi hävitä tärkeää informaatiota, mikä johtaa aliasing-ilmiöön. Aliasing ilmenee siten, että alkuperäisen signaalin korkeammat taajuudet tulkitaan virheellisesti matalammiksi taajuuksiksi digitaalisessa signaalissa.

Nyquist-Shannonin näytteenottoteoreema on perustavanlaatuinen periaate, joka määrittää miniminäytteenottotaajuuden, joka tarvitaan signaalin häviöttömään uudelleenrakentamiseen. Teoreeman mukaan signaalin näytteenottotaajuuden on oltava vähintään kaksi kertaa korkeampi kuin signaalin korkein taajuuskomponentti. Tästä syystä esimerkiksi CD-laatuinen ääni käyttää 44,1 kHz:n näytteenottotaajuutta, koska ihmisen kuuloalue ulottuu noin 20 kHz:iin.

Näytteenottotaajuus vaikuttaa suoraan digitaalisen signaalin tallennukseen vaadittavaan datamäärään. Korkeampi näytteenottotaajuus tuottaa enemmän näytteitä ja siten suuremman tiedostokoon, mutta myös paremman signaalin laadun. Valinta optimaalisesta näytteenottotaajuudesta riippuu sovelluksen vaatimuksista ja käytettävissä olevista resursseista.