{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Analog digital series.svg|섬네일|아날로그 신호(파란색)와 고정된 간격('샘플링 레이트')을 가진 표본화된 신호(빨간색)]]
'''샘플링 레이트'''({{llang|en|sampling rate}}) 또는 '''샘플링 주파수'''({{llang|en|sampling frequency}})는 이산적(離散的)인 신호를 만들기 위해 연속적 신호에서 얻어진 단위시간(주로 [[초 (시간)|초]])당 [[샘플링]] 횟수를 정의한다. 단위는 [[헤르츠]](역수 초, 1/s, s<sup>−1</sup>)이다.

== 표본화 정리 ==
{{본문|표본화 정리}}
[[표본화 정리|나이퀴스트-섀넌 표본화 정리]]는 신호의 완전한 재구성은 표본화 주파수가 표본화된 신호의 최대 주파수의 두 배보다 더 클 때, 혹은 [[나이퀴스트 진동수]]가 표본화된 신호의 최고 주파수를 넘을 때 가능하다고 말한다. 더 낮은 샘플링 레이트가 사용되었을 경우 원래의 신호 정보가 완전히 복원되지 못할 수 있다. .<ref>[[클로드 섀넌|C. E. 섀넌]], "Communication in the presence of noise", [[Proc. Institute of Radio Engineers]], vol. 37, no.1, pp. 10–21, Jan. 1949. [http://www.stanford.edu/class/ee104/shannonpaper.pdf Reprint as classic paper in: ''Proc. IEEE'', Vol. 86, No. 2, (Feb 1998)] {{웨이백|url=http://www.stanford.edu/class/ee104/shannonpaper.pdf |date=20100208112344 }}</ref> 예를 들어, 신호가 100 Hz의 상위 대역폭을 가졌을 때 200 Hz보다 큰 표본화 주파수는 [[에일리어싱]]을 피하고, 이론적으로는 완전한 재구성이 가능하다.
인간의 가청 주파수의 범위는 20Hz에서 20kHz이다.<ref>{{웹 인용|url=http://hypertextbook.com/facts/2003/ChrisDAmbrose.shtml|제목=Frequency Range of Human Hearing|웹사이트=The Physics Factbook}}</ref> <br />이 대역폭에서 표본화 정리를 만족시키는 최소 샘플링 레이트는 40kHz이다. [[컴팩트 디스크]]에 사용되는 44.1&nbsp;kHz 샘플링 레이트는 이것 혹은 다른 기술적 이유때문에 채택된 것이다.

== 오버샘플링 ==
{{본문|오버샘플링}}
어떤 경우에 급격한 [[디지털 필터]]와 덜 급격한 아날로그 [[안티 앨리어싱 필터]]가 급격한 아날로그 [[안티 앨리어싱 필터]]를 위한 교환에 사용되도록 시스템 대역폭 요구사항의 두 배 이상의 샘플링 주파수를 갖는 것이 바람직하다.
덜 급격한 아날로그 [[안티 앨리어싱 필터]]를 원하는 이유는 디지털 필터가 어떤 구성요소 변화에 영향을 받기 않기 때문이다. 그러므로 항상 디자이너가 선택한 필터 응답([[싱크 함수|필터링 기능]])을 제공한다. 이 과정을 [[오버샘플링]]이라 한다.<ref>{{서적 인용|제목=Signals, Sound, and Sensation|저자=William Morris Hartmann|출판사=Springer|year=1997|isbn=1563962837|url=http://books.google.com/books?id=3N72rIoTHiEC&pg=PA485&ots=GT7aaJK5vq&dq=over-sampling+digital-filter+audio&sig=0ZvXTWSZNb0E1Ugm0_qoF8z-Z7E}}</ref>

== 언더샘플링 ==
{{본문|언더샘플링}}
그러나 어떤 것들은 나이키스트 레이트 이하로 표본화할 수 있다. [[기저대역]] 신호를 위해서, 이것은 앨리어싱을 소개하였다. 그러나 [[통과대역]] 신호(낮은 주파수 구성요소를 갖고 있지 않은 것들)를 위해서 충돌할 높은 주파수 신호의 앨리어스를 위한 낮은 주파수를 갖고 있지 않다. 그래서 나이키스트 레이트보다 낮은 샘플 레이트로 고주파(그러면서도 협대역인)신호를 표본화할 수 있다.

== 오디오 ==
[[디지털 오디오]]에서 주로 사용되는 샘플링 레이트는 44.1&nbsp;kHz, 48&nbsp;kHz, 88.2&nbsp;kHz, 96&nbsp;kHz, 192&nbsp;kHz이다.<ref>{{서적 인용 |url=http://books.google.com/books?id=WzYm1hGnCn4C&pg=PT200&lpg=PT200 |쪽=200, 446 |성=Self |이름=Douglas |제목=Audio Engineering Explained |출판사=Taylor & Francis US |연도=2012 |isbn=0240812735}}</ref> 낮은 샘플링 레이트를 사용하면 데이터 크기가 낮아지고 저장과 전송이 용이하다는 장점이 있다. 나이키스트-섀넌 정리에 따르면, 약 50&nbsp;kHz에서 60&nbsp;kHz 사이 이상의 샘플링 레이트는 인간이 들을 수 있는 정보를 제공하지 못한다. 초기 전문 오디오 장비 제조사들은 이러한 이유에서 50&nbsp;kHz 영역의 샘플링 레이트를 채택하였다. 현대 전문 오디오 장비에는 44.1&nbsp;kHz, 48&nbsp;kHz와 더불어 88.2&nbsp;kHz와 96&nbsp;kHz가 자주 사용된다. 192&nbsp;kHz 같은 높은 샘플링 레이트는 [[상호 변조 왜곡]]으로 인한 초음파 아티팩트, 너무 빠른 속도로 인한 부정확한 샘플링을 일으키기 쉽다.<ref>{{저널 인용 |url=http://trustmeimascientist.com/2013/02/04/the-science-of-sample-rates-when-higher-is-better-and-when-it-isnt/ |제목=The Science of Sample Rates (When Higher Is Better—And When It Isn’t) |성=Colletti |이름=Justin |저널=Trust Me I'm A Scientist |날짜=2013-02-04 |확인날짜=2013-02-06 |archive-date=2013-03-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130313154328/http://trustmeimascientist.com/2013/02/04/the-science-of-sample-rates-when-higher-is-better-and-when-it-isnt/ }}</ref> [[미국음향기술자협회]]는 대부분의 소프트웨어에 48&nbsp;kHz의 샘플링 레이트를 권장하지만, [[컴팩트 디스크|CD]]와 다른 소비자 용도에 44.1&nbsp;kHz, 전송 관련 소프트웨어에 32&nbsp;kHz, 높은 대역폭 또는 완화된 [[안티 앨리어싱 필터]]링에 96&nbsp;kHz를 인정하고 있다.<ref name=AES5>{{웹 인용||url=http://www.aes.org/publications/standards/search.cfm?docID=14 |제목=AES5-2008: AES recommended practice for professional digital audio - Preferred sampling frequencies for applications employing pulse-code modulation |출판사=Audio Engineering Society |연도=2008 |확인날짜=2010-01-18}}</ref>

모든 주요 샘플링 레이트 목록은 다음과 같다:

{| class="wikitable"
|-
! scope = "col"|샘플링 레이트
! scope ="col"| 이용
|-
| 8,000&nbsp;Hz
| [[전화]], 암호화된 [[워키토키]], [[무선 인터콤]]<ref>[http://www.hme.com/proDX200.cfm HME DX200 encrypted wireless intercom]{{ {{웨이백|url=http://www.hme.com/proDX200.cfm |date=20101216174236 }}</ref><ref>{{웹 인용 |url=http://www.telexradiocom.com/product.php?id=71897XX |제목=Telex BTR-1 encrypted wireless intercom |publisher=Telexradiocom.com |확인날짜=2011-01-18 |보존url=https://web.archive.org/web/20071104045208/http://www.telexradiocom.com/product.php?id=71897XX# |보존날짜=2007-11-04 |url-status=dead }}</ref>, [[무선 마이크로폰]]<ref>{{웹 인용 |url=http://www.telex.com/wirelessmicrophones/Product.aspx?MarketID=14&CategoryID=59&ProductID=141 |제목=Telex SAFE-1000 wireless microphone |출판사=Telex.com |확인날짜=2011-01-18 |보존url=https://web.archive.org/web/20101231094305/http://www.telex.com/wirelessmicrophones/Product.aspx?MarketID=14&CategoryID=59&ProductID=141 |보존날짜=2010-12-31 |url-status=dead }}</ref> 전송; [[치찰음]](/[[무성 치경 마찰음|s]]/, /[[무성 순치 마찰음|f]]/)을 제외하고 인간의 모든 음성에 적합하다.
|-
| 11,025&nbsp;Hz
| 오디오 CD 샘플링 레이트의 1/4; 서브우퍼 대역 주파수 오디오 분석을 위한 MPEG 오디오, 낮은 품질의 PCM에 사용됨.
|-
| 16,000&nbsp;Hz
| [[표준]] [[전화]] [[협대역]]인 8,000&nbsp;Hz보다 높은 [[광대역]] 주파수 확장. [[음성 인터넷 프로토콜|VoIP]]
|-
| 22,050&nbsp;Hz
| 오디오 CD의 샘플링 레이트의 절반. 낮은 품질의 PCM과 MPEG 오디오, 그리고 낮은 주파수 에너지의 오디오 분석을 위해 사용됨. 78 rpm 같은 20 세기 초기 오디오 포맷에 적합하다.<ref>{{웹 인용 |url=http://www.restoring78s.co.uk/Procedure%20Part%201.htm |제목=The restoration procedure - part 1 |출판사=Restoring78s.co.uk |확인날짜=2011-01-18 |보존url=https://web.archive.org/web/20090914133005/http://www.restoring78s.co.uk/Procedure%20Part%201.htm |보존날짜=2009-09-14 |url-status=dead }}</ref>
|-
| 32,000&nbsp;Hz
| [[미니DV]] 디지털 비디오[[캠코더]], 추가적인 오디오 채널을 갖고 있는 비디오 테입 (예를 들어 4 가지 오디오 채널을 지원하는 [[DVCAM]]), [[디지털 오디오 테입|DAT]] (LP 모드), 독일의 [[:de:Digitales Satellitenradio|Digitales Satellitenradio]], 몇몇 국가에서  아날로그 텔레비전 소리로 사용되는 [[NICAM]] 디지털 오디오. 고품질 디지털[[무선 마이크로폰]].<ref>{{웹 인용 |url=http://www.zaxcom.com/transmitters.htm |제목=Zaxcom digital wireless transmitters |출판사=Zaxcom.com |확인날짜=2011-01-18 |보존url=https://web.archive.org/web/20110209050359/http://zaxcom.com/transmitters.htm |보존날짜=2011-02-09 |url-status=dead }}</ref> [[FM 방송|FM 라디오]]를 디지털화하는 데 적합하다.
|-
| 44,056&nbsp;Hz
| [[NTSC]] '색상' 비디오 신호에 한정된 디지털 오디오에 사용.
|-
| [[44,100 Hz]]
| [[컴팩트 디스크|오디오 CD]], [[MPEG-1]] 오디오([[VCD]], [[SVCD]], [[MP3]])와 거의 보통 사용됨.

25(PAL) 또는 30(NTSC '모노크롬 영상 녹화) FPS로 작동하는 수정된 영상 장치에서 기록될 수 있고 당시 전문 아날로그 녹화 장치에 맞추기 위해 필수적이라고 여겨졌던  20&nbsp;kHz 대역폭을 커버할 수 있기 때문에 원래 [[소니]]가 채택하였다.

[[PCM 어댑터]]는 디지털 오디오 샘플을 아날로그 비디오 채널에 맞춘다.
많은 전문 오디오 장비들은 믹서, 이퀄라이저, 압축기, 리버브, 크로스오버, 녹음 장치, CD 품질 암호화 [[무선 마이크로폰]] [[44.1 kHz|44.1&nbsp;kHz]] 샘플링을 사용한다.<ref>[http://www.lectrosonics.com/wireless/700/udr700.htm Lectrosonics UDR700 Encrypted wireless receiver]{{ {{웨이백|url=http://www.lectrosonics.com/wireless/700/udr700.htm |date=20101207010624 }}</ref>
|-
| 47,250&nbsp;Hz
| [[닛폰 컬럼비아]]가 개발한 세계 첫 상용 [[PCM]] 소리 녹음기(Denon)
|-
| 48,000&nbsp;Hz
| 테입 레코더, 비디오 서버, 비전 믹서 등 전문 디지털 영상 장비에 사용되는 표준 오디오 샘플링 레이트. 이 샘플링 레이트는 22&nbsp;kHz 주파수 응답으로 전송할 수 있으며 25, 30, 24 FPS와 마찬가지로 29.97 FPS NTSC 영상으로 작동하기 때문에 채택된다.

|-
| 50,000&nbsp;Hz
| [[3M]]과 [[사운드스트림]]에서 70년대 후반의 첫 상용 디지털 오디오 녹음기 First commercial digital audio recorders from the late 70s from [[3M]] and [[Soundstream]].
|-
| 50,400&nbsp;Hz
| [[X-80|미쓰비시 X-80]] 디지털 오디오 녹음기가 사용하는 샘플링 레이트.
|-
| 88,200&nbsp;Hz
| CD를 위해 사용할 때에 몇몇 전문 녹음 장비가 사용하는 샘플링 레이트. 몇몇 전문 오디오 장비는 믹서, 이퀄라이저, 압축기, 리버브, 크로스오버, 녹음 장비를 포함해서 88.2&nbsp;kHz 샘플링을 사용한다.
|-
| 96,000&nbsp;Hz
| [[DVD-Audio]], 몇몇 [[LPCM]] DVD 트랙, [[BD-ROM]] (블루레이 디스크) 오디오 트랙, [[HD DVD]] 오디오 트랙. 대부분의 전문 오디오 장비는 믹서, 이퀄라이저, 압축기, 리버브, 크로스오버, 녹음 장치를 포함하는 96&nbsp;kHz 샘플링을 사용한다. 이 샘플링 주파수는 전문 비디오 장비에서 보통 사용되는 48&nbsp;kHz 표준의 두 배이다.
|-
| 176,400&nbsp;Hz
| CD 제작을 위한 [[HDCD]] 녹음기와 다른 전문 소프트웨어에 사용되는 샘플링 레이트.
|-
| 192,000&nbsp;Hz
| 
[[DVD 오디오]], 몇몇 [[LPCM]] DVD 트랙, [[BD-ROM]] (블루레이 디스크) 오디오 트랙, [[HD DVD]] 오디오 트랙, HD 오디오 녹음 기기 및 오디오 편집 소프트웨어. 이 샘플링 주파수는 전문 영상 장비의 오디오에 보통 사용되는 48&nbsp;kHz 표준의 4배.
|-
| 352,800&nbsp;Hz
|1비트 DSD가 편집에 적합하므로 [[수퍼 오디오 CD]]를 기록하고 편집하는데 사용하는 [[Digital eXtreme Definition]]  44.1&nbsp;kHz의 주파수의 8배.
|-
| 2,822,400&nbsp;Hz
| [[Super Audio CD|SACD]], [[소니]]와 [[필립스]]사가 공동 개발한 [[다이렉트 스트림 디지털]]로 알려진 1비트 [[델타 시그마 변조]]과정.
|-
| 5,644,800&nbsp;Hz
| 더블레이트 DSD, SACD의 2배속으로 1비트 [[다이렉트 스트림 디지털]]. 몇몇 전문 DSD 녹음기에 사용.
|}
<!--
== 영상 시스템 ==
-->

== 같이 보기 ==
* [[비트레이트]]
* [[신호]]
* [[표본화]]

== 각주 ==
<references/>

{{전거 통제}}

[[분류:디지털 신호 처리]]