Mi a mintavételezési frekvencia a hangban?

A mintavételezési frekvencia, más néven mintavételi frekvencia, az a sebesség, amellyel az analóg hangot digitálisan mintavételezi, hogy digitális hangjelet állítson elő. Ez azt jelenti, hogy másodpercenként hányszor mérik az analóg hullámformát és alakítják át digitális értékké. A mintavételezési frekvenciát Hertzben (Hz) mérik, és minél nagyobb a mintavételi frekvencia, annál pontosabb és élethűbb lesz a digitális ábrázolás.

Így működik a mintavételi gyakoriság:

Analóg hang:A hanghullámok folyamatos és analóg jellegűek, ami azt jelenti, hogy folyamatos érték- és frekvenciatartományuk van.

Mintavétel:Az analóg hanghullám mintavételezése rendszeres időközönként történik, és minden minta a hanghullám amplitúdóját (hangosságát) képviseli az adott időpontban.

Kvantálás:Ezután minden mintát digitális értékké alakítanak át egy kvantálásnak nevezett folyamaton keresztül, és az amplitúdója alapján egy meghatározott numerikus reprezentációt rendelnek hozzá.

Mintavételi gyakoriság:A mintavételi gyakoriság határozza meg a másodpercenként vett minták számát. Például a 44,1 kHz-es (kiloHertz) mintavételi frekvencia azt jelenti, hogy a hanghullámot másodpercenként 44 100-szor veszi a minta.

Bitmélység:A digitális hang másik döntő tényezője a bitmélység, amely az egyes minták tárolására használt bitek számát jelenti. A nagyobb bitmélység az eredeti hanghullám pontosabb megjelenítését eredményezi.

Hangminőség:Általában minél nagyobb a mintavételezési frekvencia és a bitmélység, annál jobb a digitális hang minősége. A magasabb mintavételezési frekvencia az eredeti hang több részletét és árnyalatait rögzíti, míg a nagyobb bitmélység szélesebb amplitúdószint-tartományt biztosít.

Szabványos mintavételi arányok:

CD-minőségű hang (Red Book Audio):44,1 kHz mintavételi frekvencia és 16 bites mélység.

DVD-Audio:Általában magasabb mintavételezési frekvenciát használ, például 48 kHz, 88,2 kHz vagy akár 192 kHz, nagyobb bitmélységgel, például 24 vagy 32 bittel párosítva.

Super Audio CD (SACD):Magasabb, 2,8224 MHz-es mintavételezési frekvenciát alkalmaz (DSD – Direct Stream Digital), egy bites bitmélységgel.

A mintavételezési frekvencia kiválasztása a kívánt hangminőségtől és az adott alkalmazástól függ. A magasabb mintavételezési frekvenciák alkalmasabbak lehetnek a hi-fi hangrendszerekhez vagy professzionális audioalkalmazásokhoz, ahol minden részlet rögzítése elengedhetetlen. Alacsonyabb mintavételezési frekvencia elegendő lehet bizonyos felhasználási esetekben, például korlátozott sávszélességű streamelésnél vagy telefonálásnál.

Összefoglalva, a mintavételezési frekvencia kritikus paraméter, amely meghatározza az analóg hang digitális megjelenítésének pontosságát és minőségét. Meghatározza a hanghullám mintavételezésének gyakoriságát, és a magasabb mintavételezési frekvencia általában az eredeti hang pontosabb reprodukálásához vezet.