Audio digitale: ecco il perché possiamo campionare suoni che abbiano come frequenza massima la metà della frequenza di campionamento.

Volendo digitalizzare un suono, dovremo far uso di un A/D converter (convertitore analogico - digitale), cioè un apparecchio preposto a trasformare il suono in questione, da analogico a digitale.
Aliasing: con questo articolo si vuole analizzare la funzione di uno dei filtri di cui è composto il convertitore A/D, in particolare del filtro antialiasing.
Alla fine della lettura saremo anche in grado di capire il perchè aumentare la frequenza di campionamento può giovare all'ascolto.
Questo filtro si adatta automaticamente alla frequenza di campionamento. Ecco il perchè: tra sampling rate e frequenza del suono da campionare esiste un rapporto condizionante: la frequenza (fondamentale) del suono da campionare non deve superare la metà del sampling rate. Si dirà allora che  24 kHz (Nyqist frequency) è la banda audio di un convertitore a 48 kHz.
Vediamo un esempio: nella figura sottostante troviamo un convertitore che lavora con un sampling rate di 22 kHz al quale viene inviato un segnale analogico  da convertire con frequenza di fondamentale pari a 18 kHz, ben più acuto della Nyquist frequency.
In uscita troveremo anche una terza frequenza udibile (ben più grave dei 18 kHz da convertire) pari a 4 kHz.
In definitiva avremo una ben evidente distorsione del segnale in quanto non correttamente digitalizzato.

E' altresì evidente, vedi anche l'immagine sottostante, che aumentando la frequenza di campionamento, più accurata risulterà la rappresentazione digitale di un evento analogico.

Ecco spiegato quindi il perchè della tendenza delle case produttrici di sistemi audio a spingersi sempre verso frequenze di campionamento più alte.
A titolo informativo si riportano la frequenza di campionamento del CD audio, 44.100 Hz, quella del DAT, 48.000 Hz, quella del DVD audio (ancora in fase di studio), 96.000 Hz.

Per
Davide Baracchi