샘플링 속도

샘플링 속도 (Sampling rate)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정에서, 단위 시간당 신호를 얼마나 자주 측정하여 디지털 값으로 표현하는지를 나타내는 척도이다. 주파수 단위인 헤르츠(Hz)로 표시하며, 초당 샘플 수(samples per second, SPS)와 동일한 의미를 가진다. 예를 들어, 44.1 kHz의 샘플링 속도는 1초당 44,100번 신호를 측정한다는 의미이다.

샘플링 속도는 디지털 오디오, 비디오, 데이터 획득 시스템 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 한다. 높은 샘플링 속도는 원본 아날로그 신호에 더 가깝게 디지털 신호를 재구성할 수 있도록 해주지만, 저장 공간과 처리 능력에 대한 요구 사항을 증가시킨다.

나이퀴스트-섀넌 표본화 정리(Nyquist-Shannon sampling theorem)에 따르면, 아날로그 신호를 완벽하게 재구성하기 위해서는 신호의 최대 주파수 성분의 두 배 이상의 샘플링 속도를 사용해야 한다. 이 최소 샘플링 속도를 나이퀴스트 속도(Nyquist rate)라고 한다. 예를 들어, 최대 주파수가 20 kHz인 오디오 신호를 완벽하게 재구성하려면 최소 40 kHz의 샘플링 속도를 사용해야 한다.

일반적으로 사용되는 샘플링 속도는 다음과 같다:

• 8 kHz: 전화 통화
• 44.1 kHz: 오디오 CD
• 48 kHz: 디지털 오디오 (전문가용)
• 96 kHz, 192 kHz: 고해상도 오디오

샘플링 속도를 선택할 때는 원하는 음질, 저장 공간, 처리 능력 등을 고려해야 한다.