Aby zachować całe pasmo częstotliwości słyszalnych dla ludzi przy cyfrowym kodowaniu dźwięku, konieczne jest użycie częstotliwości próbkowania nie mniejszej niż
Poprawna odpowiedź, to 40 kHz, co jest zgodne z zasadą Nyquista, która mówi, że aby wiernie zrekonstruować sygnał analogowy o najwyższej częstotliwości f, częstotliwość próbkowania musi być co najmniej dwukrotnie większa od f. Ludzkie ucho jest w stanie słyszeć dźwięki w zakresie od 20 Hz do 20 kHz, co oznacza, że aby zachować cały ten zakres, potrzebujemy częstotliwości próbkowania nie mniejszej niż 40 kHz. Przykładem zastosowania tej zasady jest cyfrowe kodowanie dźwięku w standardzie audio CD, który wykorzystuje częstotliwość próbkowania 44,1 kHz, co pozwala na dokładne odwzorowanie pełnego pasma słyszalnych częstotliwości, a także na minimalizację zniekształceń. W praktyce stosowanie wyższych częstotliwości próbkowania, jak 96 kHz czy 192 kHz, staje się standardem w produkcji muzycznej, co pozwala na większą elastyczność w post-produkcji oraz lepszą jakość dźwięku. Zrozumienie tej zasady jest kluczowe dla inżynierów dźwięku oraz producentów, którzy pragną zapewnić optymalną jakość odtwarzanych nagrań.
Częstotliwości próbkowania mniejsze niż 40 kHz są niewystarczające do zachowania pełnego pasma słyszalnych częstotliwości. Wybór 20 kHz na przykład, może wydawać się kuszący, ale jest to błąd fundamentalny, ponieważ 20 kHz to maksymalna granica słyszalnego dźwięku, co oznacza, że przy częstotliwości próbkowania na poziomie 20 kHz, nie jesteśmy w stanie zarejestrować wszystkich dźwięków, które mogą być słyszalne przez człowieka. W efekcie będą się pojawiać zniekształcenia i utrata jakości dźwięku, co stanowi poważny problem w kontekście profesjonalnej produkcji audio. Z kolei odpowiedzi takie jak 10 kHz czy 60 kHz również nie są odpowiednie; 10 kHz leży poniżej wymaganego minimum, podczas gdy 60 kHz, chociaż teoretycznie wystarczająca, jest niepraktyczna i nieefektywna w większości zastosowań audio, ponieważ generowanie i przetwarzanie danych audio w tak wysokiej częstotliwości wymaga znacznych zasobów sprzętowych i pamięci. Często popełnia się błąd polegający na założeniu, że wystarczy jedynie wybrana przez nas częstotliwość próbkowania; istotne jest jednak, aby pamiętać, że wybór ten powinien opierać się na zasadach naukowych dotyczących przetwarzania sygnałów oraz standardach branżowych. Bez zrozumienia tych zasad, możemy wprowadzać w błąd i uzyskiwać dźwięk o znacznie gorszej jakości.