O que é uma "amostra" de um sinal?

O significado habitual de "amostra" de um sinal é uma medida do sinal em algum momento ou dentro de algum pequeno intervalo de tempo ou durante algum pequeno intervalo de tempo. A duração do intervalo de tempo para a amostra é chamada de "janela de amostragem" ou "abertura de amostragem". O contexto habitual dos sinais de amostragem é o processamento de sinais digitais, que normalmente faz uma medição digitalizada em incrementos uniformes no tempo.

Um circuito chamado "sample and hold" (S/H) responde ao sinal analógico no modo de amostragem, e muda para o modo hold para manter a tensão da amostra para digitalização. A digitalização do sinal leva algum tempo e não queremos que a tensão do amostrador mude até que o seu valor seja avaliado digitalmente. Uma alteração do valor de amostra durante a digitalização pode causar erros espúrios no processo de digitalização.

Um circuito especialmente desenhado chamado Conversor Analógico para Digital (ADC) converte a tensão de amostra do S/H para um número digital representando o valor do sinal. Normalmente o S/H é integrado no ADC.

PorPortugal, a amostra pode não ser uma medida digitalizada do sinal. Alguns processadores de sinais usam amostras analógicas e linhas de atraso analógicas chamadas circuitos de "balde brigada" para processar sinais com amostras analógicas discretas, mas esses dispositivos foram praticamente totalmente substituídos pelo uso de medições digitalizadas das amostras.

Com certas limitações e perigos, uma réplica do sinal analógico original pode ser reconstruída a partir da seqüência de valores numéricos representando o sinal amostrado.

Sistemas de telefonia agora usam amostras digitais do sinal de áudio do microfone. O fluxo de valores digitais pode então ser transferido digitalmente para o destino e reconstruído em tensões analógicas para conduzir o auscultador ou altifalante até à pessoa que ouve a chamada telefónica. A vantagem é que os valores digitais não se degradam no meio de transmissão. A desvantagem é que agora temos de transmitir vários bits para cada amostra, o que acaba por tirar mais largura de banda no meio de transmissão. Um sinal analógico típico de telefone tem cerca de 3000Hz de largura de banda e é transmitido por cerca de 8000 amostras de 8 bits por segundo, a 64.000 bits por segundo.