Wybór częstotliwości próbkowania 44 100 Hz to zdecydowanie najrozsądniejsze rozwiązanie w kontekście przetwarzania dźwięku, jeśli maksymalna częstotliwość sygnału wynosi 20 kHz. Wynika to bezpośrednio z twierdzenia Nyquista-Shannona, które mówi, że aby wiernie odtworzyć sygnał analogowy po jego próbkowaniu, trzeba próbkować z częstotliwością co najmniej dwa razy wyższą niż najwyższa obecna w nim częstotliwość. Dla 20 kHz daje nam to minimalnie 40 kHz. W praktyce jednak, np. w przemyśle muzycznym oraz przy nagraniach CD, stosuje się właśnie 44 100 Hz, bo taka częstotliwość zapewnia delikatny zapas na filtrację (nie da się zrobić idealnego filtru odcinającego, zawsze jest trochę "rozmycia"). Ten zapas chroni przed aliasingiem, czyli zniekształceniami dźwięku spowodowanymi nakładaniem się widma sygnału. 44 100 Hz stało się już taką branżową normą – praktycznie każdy odtwarzacz audio i oprogramowanie do obróbki dźwięku ten standard obsługuje. Moim zdaniem warto też zauważyć, że wyższe częstotliwości próbkowania spotyka się w studiach nagraniowych (np. 48 kHz, 96 kHz), ale dla typowego zastosowania konsumenckiego – właśnie 44 100 Hz daje optymalną równowagę między jakością a ilością danych do przetwarzania. Dobrze jest to rozumieć także w kontekście projektowania własnych układów audio lub wyboru sprzętu – nie zawsze "więcej" znaczy "lepiej", bo większe częstotliwości zajmują więcej miejsca i wymagają więcej mocy obliczeniowej, a różnica w jakości często staje się niezauważalna dla ludzkiego ucha.
W temacie cyfrowego przetwarzania dźwięku łatwo się pogubić, bo na pierwszy rzut oka wydaje się, że im większa częstotliwość próbkowania, tym lepsza jakość. To jednak nie do końca prawda i takie myślenie prowadzi do niepotrzebnego zawyżania parametrów, które nie zawsze mają uzasadnienie w praktyce. Zasada Nyquista mówi wyraźnie – trzeba próbkować z częstotliwością co najmniej dwukrotnie wyższą niż najwyższa obecna w sygnale częstotliwość. Dla naszego przykładu, gdzie najwyższe dźwięki mają 20 kHz, daje to minimalne 40 kHz. Częstotliwości niższe niż 44 100 Hz, jak np. 32 000 Hz, mogą być kuszące, bo generują mniej danych i obciążają mniej system, ale niestety nie pozwalają na pełną reprodukcję pasma do 20 kHz – po prostu nie spełniają warunku Nyquista, przez co pojawi się zjawisko aliasingu, czyli niepożądane zakłócenia i zniekształcenia w dźwięku. Z kolei próbkowanie z częstotliwościami wyższymi (48 000 Hz czy 96 000 Hz) jest stosowane w środowiskach profesjonalnych, ale dla zastosowań konsumenckich takie wartości są nadmiarowe – generują większe pliki, więcej danych do obróbki, a różnica jest często niezauważalna albo wręcz nieistotna dla słuchacza. To typowa pułapka myślenia: "im więcej, tym lepiej". W praktyce standard 44 100 Hz ustalił się na rynku jako złoty środek – pozwala zachować wszystkie słyszalne przez człowieka częstotliwości, a zarazem nie generuje nadmiernych wymagań sprzętowych. Warto o tym pamiętać przy wyborze sprzętu lub przy projektach systemów audio – nie zawsze trzeba iść w stronę najwyższych parametrów, bo liczy się optymalizacja i realne potrzeby użytkownika. Właściwe zrozumienie podstaw pozwala dobrać odpowiednie rozwiązania i uniknąć niepotrzebnych komplikacji.