Nyquist demostró que tiene que tomar muestras a una frecuencia de al menos el doble de la frecuencia más alta que le interesa. Esto captura la información en su señal, pero también hace que aparezcan artefactos de las frecuencias superiores a la mitad de la frecuencia de muestreo en su señal muestreada. Estos se llaman alias . Por lo tanto, primero debe eliminar las frecuencias que causarán alias, luego muestrear.
Dado que ningún filtro tiene un corte infinitamente definido, habrá un rango de frecuencia por encima de la frecuencia más alta que le interesa y por debajo de la frecuencia que el filtro anti-alias atenúa lo suficiente como para que obtenga la relación señal / ruido que le interesa.
Los filtros analógicos suelen ser bastante suaves en su caída. Un enfoque es aplicar un filtro analógico de caída lenta, muestrear a una velocidad alta y luego filtrarlo digitalmente con un filtro afilado para permitir volver a muestrear a una frecuencia menor. Este último paso a menudo se llama diezmado .
Por ejemplo, supongamos que está buscando una voz de buena calidad y su frecuencia de interés más alta es de 8 kHz. Puede colocar un filtro R-C de dos polos en la señal con cada polo a 12 kHz. Puede muestrear el resultado a 100 kHz, lo que significa que cualquier cosa que supere los 50 kHz debería atenuarse por debajo de su nivel de ruido. El filtro analógico reducirá 50 kHz en 25 dB, lo que consideras que es lo suficientemente bueno en este caso, ya que sabes que habrá muy poco contenido por encima de 50 kHz para comenzar.
Teóricamente, puedes tomar este flujo de muestra de 100 kHz y diezmarlo a 16 kHz, ya que es el doble de la frecuencia más alta que te interesa. Incluso un filtro afilado, como convolving con un sinc de 1000 puntos, necesita espacio para trabajar. Digamos 1/2 octava (eso es realmente agudo), por lo que la frecuencia mínima absoluta de la muestra después del diezmado sería de 23 kHz (8 kHz más 1/2 octava es de 11.3 kHz, 2 veces es de 22.6 kHz).
No especificó qué tipo de sonido desea muestrear, por lo que tendrá que extrapolar sus requisitos por su cuenta.