W przetwarzaniu dźwięku metodą PCM kluczowe jest, aby próbkowanie było wystarczająco szybkie w stosunku do zawartości częstotliwościowej sygnału. Opisuje to zasada (twierdzenie) Nyquista–Shannona: aby móc poprawnie odtworzyć sygnał pasmowo ograniczony, częstotliwość próbkowania powinna wynosić co najmniej 2 razy więcej niż najwyższa składowa częstotliwości w sygnale.
W pytaniu najwyższa częstotliwość obecna w widmie dźwięku to 20 kHz. Minimalny warunek próbkowania wynosi więc:
fs ≥ 2 · 20 kHz = 40 kHz
Teraz porównujemy odpowiedzi z progiem 40 kHz:
- 32 000 Hz (32 kHz) jest poniżej 40 kHz, więc nie spełnia warunku. Skutkiem może być aliasing, czyli "zawijanie" składowych powyżej częstotliwości Nyquista do niższych częstotliwości i powstawanie zniekształceń.
- 44 100 Hz (44,1 kHz) jest powyżej 40 kHz i jest zarazem najniższą z podanych wartości spełniającą warunek, więc to właściwy wybór.
- 48 000 Hz (48 kHz) również spełnia warunek, ale pytanie wymaga wartości najniższej umożliwiającej poprawną konwersję, więc ta odpowiedź nie jest najlepsza.
- 96 000 Hz (96 kHz) także spełnia warunek, jednak jest jeszcze wyższa i również nie odpowiada kryterium "najniższej".
W praktyce scenicznej dobór 44,1 kHz, 48 kHz czy 96 kHz zależy od workflow i urządzeń (broadcast często 48 kHz), ale z punktu widzenia samego warunku próbkowania dla pasma do 20 kHz wystarczy przekroczyć 40 kHz. Dlatego poprawną minimalną opcją z listy jest 44 100 Hz.
