Näytteenottotaajuus
Wikipedia
 |
Tätä artikkelia tai sen osaa on pyydetty parannettavaksi, koska se ei täytä laatuvaatimuksia. Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelia. Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla. Tarkennus: esityksen täsmällisyys |
Näytteenottotaajuus kertoo, kuinka paljon jatkuvasta signaalista otetaan näytteitä sen muuntamiseksi diskreetiksi.
Nyquistin taajuus on ideaalitapaus ja se kertoo, että signaalista tulee ottaa kaksi kertaa enemmän näytteitä kuin on sen taajuuskaista hertseinä, jotta alkuperäinen informaatio voitaisiin rekonstruoida täydellisesti. Esimerkiksi jos ihmisen ääni-informaation taajuuskaista sijaitsee välillä noin 0,...,15000 Hz, olisi sopiva näytteenottotaajuus noin 30000 Hz. Kuitenkin koska käytännön teknologisissa sovelluksissa signaali katkaistaan - esimerkiksi ottamalla äärellinen näytemäärä datasta - taajuuskaista on ääretön, koska katkaisu aiheuttaa signaaliin epäjatkuvuuskohdan. Tämän vuoksi käytännön sovelluksissa näytteenottotaajuus on suurempi kuin Nyquistin taajuus, esimerkiksi äänisovelluksissa 44.1 kHz. Tällöin puhutaan ylinäytteistämisestä.
Näytteenottotaajuuden teoreettinen perusta on siinä, että signaalin kaistanleveys taajuusasteikolla on verrannollinen sen vapausasteeseen aika-asteikolla. Esimerkiksi valkoisella kohinalla on ääretön määrä vapausasteita: kahden ajallisesti mielivaltaisen lähellä olevan signaalin amplitudiero voi olla mielivaltainen. Valkoisella kohinalla on siis ääretön taajuuskaista. Toisaalta kapeakaistainen puhesignaali ei voi värähdellä mielivaltaisesti. Tämän johdosta sopivasti näytteistetty signaali kertoo alkuperäisestä jatkuva-aikaisesta signaalista riittävästi.
