Das sogenannte 'Abtasttheorem' von Nyquist und Shannon beschreibt die Tatsache, dass sich ein beliebig geformtes analoges Signal immer dann exakt wiederherstellen lässt, wenn die Abtastfrequenz beim Digitalisieren und damit die Dichte der Stützpunkte mehr als doppelt so hoch ist, wie die höchste, im Signal enthaltene Oberwelle.

Dies erklärt sich dadurch, dass beim späteren Rekonstruieren ein ideales Tiefpassfilter theoretisch wieder einen oberwellenfreien Sinus zwischen den Stützstellen generieren kann, mit dem es möglich ist, die maximale Krümmung im Ursignal, die ein Mass für die maximale Änderungsgeschwindigkeit darstellt, abzubilden.

Höhere Frequenzen, die im Ursignal enthalten waren, können nicht wieder hergestellt werden. Im Gegenteil: Sie werden beim sampeln unterabgetastet und verursachen beim Digitalisieren sogenannte Aliasing-Fehler, die dazu führen, dass falsche Amplitudenwerte erfasst werden, die bei der Rekonstruktion zu ebenfalls falschen Amplitudenverläufen des erzeugten Signals führen.

Ebenso ist festzustellen, dass aufgrund der Unzulänglichkeiten realer Filter die theoretisch exakt mögliche Rekonstruktion des Signals in der Praxis nicht gelingt. Bei der künstlichen Erzeugung von Sinuswellen z.B., wie bei der DDS, liegen mathematisch exakte Amplitudenwerte vor, dennoch kommt man mit den generierten Sinuswellen praktisch nur bis an 70%-80% der halben Abtastfrequenz heran.

Daher muss je nach Qualitätsanspruch sowohl bei der Digitalsierung als auch der Rekonstruktion des Signals mit deutlich höheren Abtastfrequenzen gearbeitet werden.

In der Audiotechnik wird daher statt mit den einstigen 44,1kHz inzwischen mit 384kHz gearbeitet. Das Sampeln geschieht mit 96kHz oder 192kHz bei zusätzlichem oversampling.