Näytteenottotaajuus

Näytteenottotaajuus on taajuus, joka ilmoittaa jatkuvasta analogisesta signaalista otettavien näytteiden määrän sekunnissa. Tavallisimmin näytteet muunnetaan analogia-digitaalimuuntimella lukuarvoiksi, joiden perusteella alkuperäisen kaltainen jatkuva signaali voidaan muodostaa uudelleen, mikäli näytteenottotaajuus on riittävän suuri.

Näytteenottoteoreeman mukaan suurimpaan signaalissa esiintyvään taajuuteen nähden kaksinkertainen näytteenottotaajuus on riittävä, jotta alkuperäinen signaali voidaan muodostaa uudelleen. Esimerkiksi jos ihmisen kuuleman ääni-informaation taajuuskaista on noin 15 000 Hz, riittävä näytteenottotaajuus on vähintään 30 000 Hz. Liian pieni näytteenottotaajuus aiheuttaa laskostumista, jolloin signaalista saadaan vähemmän kuin kaksi näytettä värähtelyjakson aikana, eikä alkuperäistä signaalia enää voida tarkasti palauttaa näytteiden perusteella.

Käytännön sovelluksissa näytteenottotaajuus on aina suurempi kuin kaksinkertainen kaistaleveys, esimerkiksi CD-levyillä äänisovelluksissa 44.1 kHz. Tällöin puhutaan ylinäytteistämisestä.

Näytteenottotaajuuden ja kaistaleveyden välisen riippuvuuden teoreettinen perusta on siinä, että mielivaltaisen signaalin esittämiseen tarvittavien vapausasteiden lukumäärä aikayksikköä kohti on verrannollinen signaalin käytettävissä olevaan kaistanleveyteen.

Kirjallisuutta

• Oppenheim, Alan V.; Schafer, Roland W.: Digital Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., 1975. ISBN 0-13-214635-5

• Rabiner, Lawrence R.; Gold, Bernard: Theory and Application of Digital Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., 1975. ISBN 0-13-914101-4