Äänen näytteenottotaajuus

Digiwiki
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Näytteenottotaajuus (sampling rate) kertoo, kuinka tiuhaan näytteitä on otettu. Näytteenottotaajuuden yksikkö on kHz (= näytteiden määrä / s).

Samplingrate.jpg

Mitä tiheämmin näytteitä otetaan, sitä parempi on digitaalisen äänen laatu. Näytteenottotiheys määrää käytännössä, miten korkeat äänet tallentuvat. Jos näytteitä otetaan esimerkiksi 11 000 kertaa sekunnissa eli näytteenottotaajuus on 11 kHz, mutta äänen taajuus on 15 kHz eli 15 000 värähdystä sekunnissa, ei kaikista värähdyksistä saada lainkaan näytettä. Jos äänen taajuus on 11 kHz, saadaan kustakin ääniaallosta vain yksi näyte, joka ei riitä. Vasta kun kustakin aallosta saadaan kaksi näytettä (suurin piirtein pohjalta ja huipulta, positiivinen ja negatiivinen amplitudin taso), muodostuu niistä suurin piirtein oikea lopputulos. Sen takia 11 kHz:n näytteenottotaajuudella toistuvat kunnolla vain 5,5 kHz:ä matalammat äänet. Hyvään toistoon vaaditaan kuitenkin useampia näytteitä kustakin aallosta. Nyquistin teoreeman mukaan tietyntaajuisen äänen toistumiseen vaaditaan siksi vähintään kaksinkertainen, ja korkealaatuiseen nelinkertainen näytteenottotaajuus. Näytteenottotaajuudet esitetään aina kanavakohtaisesti laskettuina, joten esimerkiksi äänitettäessä stereodataa 8000 näytettä sekunnissa, on näytteitä yhteensä 16000 sekuntia kohden.

Digitoinnin suositeltava näytteenottotaajuus

Äänitteiden digitoinnissa käytettävä äänen näytteenottotaajuus määrää sen, kuinka laaja taajuusalue analogisesta äänestä voidaan tallentaa digitaalisesti. Audio-CD standardi 44,1 kHz oli käytännön kompromissi, joka ei usein ole riittävä laadukkaaseen arkistointiin. Vaikka suuremmalla näytteenottotaajuudella tallennetaankin äänen taajuuksia, jotka ylittävät ihmiskorvan kuulokyvyn, nämä korkeat taajuudet saattavat silti parantaa arkistoäänen laatua ja ennen kaikkea helpottaa mahdollista jälkikäteen tehtävää restaurointia. Mitä tarkemmin esimerkiksi häiriöt ja kohina saadaan tallennettua, sitä helpompi ne on tarvittaessa poistaa. Vaikka itse arkistokopioon ei tulisi tehdä mitään korjailuja, saattaa käyttökopioiden korjailu ja käsittely olla tarpeen, jos kyse on hyvin heikkolaatuisista äänitteistä, jotta tutkijat pystyisivät käyttämään kyseisiä äänitteitä.

Suurempi näytteenottotaajuus vaatii enemmän digitaalista tallennustilaa, mutta tallennuskapasiteetin hinta on jatkuvasti laskussa, joten ei ole mielekästä säästää näytteenottotaajuudessa laadun kustannuksella.

IASA suosittelee tällä hetkellä vähintään 48 kHz näytteenottotaajuutta. Käytännössä varsinkin heikkotasoisia äänitteitä digitoitaessa olisi suositeltavaa käyttää korkeampaa näytteenottotaajuutta, 96 kHz tai jopa 192 kHz. Tällä hetkellä äänitteiden arkistoinnissa 96 kHz näytteenottotaajuutta voidaankin pitää jonkinlaisena minimistandardina, mikäli pyritään laadukkaaseen lopputulokseen.

Katso tarkemmin: