W cyfrowym zapisie dźwięku sygnał analogowy jest próbkowany, czyli mierzony w równych odstępach czasu. Kluczowa zasada mówi, że aby możliwe było poprawne odtworzenie sygnału bez zniekształceń typu aliasing, częstotliwość próbkowania powinna wynosić co najmniej dwa razy więcej niż najwyższa częstotliwość występująca w sygnale.
Dla pasma akustycznego do 20 kHz minimalna wymagana częstotliwość próbkowania wynosi więc 2 × 20 kHz = 40 kHz. Taka wartość jest granicą teoretyczną wynikającą z kryterium Nyquista; w praktyce często stosuje się wyższe częstotliwości (np. 44,1 kHz lub 48 kHz), aby zostawić margines na filtry antyaliasingowe i wymagania standardów.
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
- 20 kHz odpowiada jedynie najwyższej częstotliwości sygnału, ale nie spełnia warunku "co najmniej 2×", więc nie gwarantuje poprawnej rekonstrukcji.
- 32 kHz nadal jest poniżej 40 kHz, zatem dla sygnałów zbliżonych do 20 kHz może powodować aliasing i słyszalne/ mierzalne zniekształcenia.
- 16 kHz jest typową wartością spotykaną np. dla węższego pasma (mowa/telefonia), ale nie dla pełnego pasma 20 kHz.
Na egzaminie warto zapamiętać prosty schemat: szukasz minimalnej częstotliwości próbkowania → podwajasz najwyższą częstotliwość sygnału. Jeśli pytanie dotyczy "musi posiadać", upewnij się, czy chodzi o minimum teoretyczne, czy o standard praktyczny.
