Chcete krátkou odpověď? Stačí. Při tvorbě hudby jsou zkrátka mnohem důležitější věci, kterými bychom se měli zabývat. Pokud ale toužíte po o něco delší odpovědi, pokusím se vám ji poskytnout. Začnu ale další otázkou: K čemu to má stačit? Mluvíme o nahrávání, mixování, nebo finálním poslechu? U všech těchto tří činností se požadavky liší. Pojďme si nejprve ujasnit, jaký vliv má na digitální zvuk vzorkovací frekvence. Bitovou hloubku, která je také zásadní, si necháme na později.
Vzorkovací frekvence znamená, kolikrát za vteřinu pořídíme při záznamu „snímek“ zvuku, abychom pak mohli z těchto nespojitých bodů zrekonstruovat spojitou vlnu. A nenechme se mýlit, i když je záznam digitální, neposloucháme nějaké „digitální rozkouskované schody“, jak se mnozí domnívají. Lidské ucho nuly a jedničky poslouchat neumí. To, co se line z reproduktorů, je opět spojitá vlna, tedy analogová reprezentace digitálního zápisu. Od čistě analogového zvuku ji však přesto citlivé ucho rozezná z nejrůznějších důvodů, z nichž některé ještě vědci neodhalili. Čistě teoreticky přenáší digitální nahrávka všechny slyšitelné frekvence téměř dokonale. Pojďme se podívat na to, proč „téměř“.
Nyquistův (Shannonův, Kotělnikovův) teorém nám říká, že nejvyšší frekvence, kterou jsme schopni vzorkováním zrekonstruovat, je rovna polovině vzorkovací frekvence. Právě z toho důvodu byla pro CD zvolena frekvence 44,1 kHz. Zdravé lidské ucho (tedy především ucho dítěte) je schopno vnímat kmitočty mezi 20 Hz a 20 kHz, přičemž s věkem ona horní hranice poměrně rychle klesá. Vzorkování 44,1 kHz nám umožní zaznamenat frekvence až 22 kHz, tedy dokonce ještě vyšší, než je jakýkoli smrtelník schopen slyšet. Má tedy smysl vzorkovat ve vyšších frekvencích (dnešní vybavení běžně nabízí až 192 kHz)? Odpovědět na tuto otázku je těžší, než se na první pohled může zdát.
Jeden z hlavních důvodů, proč se může vyplatit vzorkovat s vyšší frekvencí, je tzv. „aliasing“. Tento termín popisuje jev, kdy se kmitočty vyšší než zmíněná polovina vzorkovací frekvence (tzv. Nyquistova frekvence) ve výsledném zvuku projeví jako jiné, nižší. Tím samozřejmě dochází k nežádoucímu zkreslení výsledku. Z toho důvodu bývá při vzorkování používán tzv. anti-aliasing filtr, který má za cíl utlumit právě kmitočty nacházející se nad Nyquistovou frekvencí. Takový filtr má však mírný vliv i na slyšitelné frekvence, proto je dobré, pokud je jeho působení posunuto co nejvýše. Právě to je největší výhodou vyšších vzorkovacích frekvencí - filtrování začíná až na frekvencích tak vysokých, že je slyšet nemůžeme. Slyšitelné spektrum je tedy reprezentováno věrněji. Roste však objem dat, které je potřeba zpracovat. Také se ve výsledném zvuku objevují ultrasonické složky, které mohou prostřednictvím tzv. intermodulace ovlivnit i slyšitelné frekvence. Převodníky proto musejí být opravdu kvalitní, aby vysoké vzorkovací frekvence měly smysl. Z toho vyplývá následující rada: Pokud máte vybavení určené primárně pro amatérské použití, nepoužívejte jeho nejvyšší vzorkovací frekvenci. Pro domácí nahrávání by mělo zcela stačit 48 kHz, ale ani 44,1 kHz není žádný průšvih.
