サンプリング - 定義

サンプリングとは、特定の一定の時間間隔で測定することにより、時間領域の連続信号を離散形式に変換するプロセスである。アナログからデジタルへの変換における重要なステップであり、デジタル・システムにおいてさらなる信号処理を可能にする。エレクトロニクスと信号工学の文脈では、サンプルとは、ある時間に記録された単一の信号振幅値のことである。

サンプリング・レート、すなわち単位時間当たりの測定回数は、オリジナル信号の再現品質にとって決定的な意味を持つ。ナイキスト・シャノンの定理によれば、歪みのない信号再構成が可能であるためには、サンプリング周波数はソース信号に存在する最高周波数の少なくとも2倍でなければならない。この条件を満たさないと、信号成分が重なり合って誤った周波数スペクトルを生成するエイリアシング現象。

サンプリングは、音のような一次元信号にも、画像のような多次元信号にも適用でき、空間解像度を担う。サンプリング処理には通常、変換前に信号の帯域幅を狭めるアンチエイリアシング・フィルタリングなどの追加処理が伴います。

デジタルシステムでは、サンプルは処理され、2進数として保存されるため、圧縮、分析、通信ネットワークでの伝送が可能になる。サンプリングは、データ収集測定、デジタル信号処理（DSP）、オーディオ合成、制御システム、マルチメディア技術において重要な役割を果たしている。

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