本题考察的是奈奎斯特采样定理在多媒体信号采样中的应用。
根据奈奎斯特定理，为了完整重建一个频率范围为 0 到 f_max 的模拟信号，其采样频率至少应为 2 × f_max，才能避免混叠失真。
题中模拟信号的频率范围是 10〜16MHz，因此其最高频率为16MHz，按照奈奎斯特定理，采样频率必须大于 2 × 16MHz = 32MHz，才能确保样本信号无失真。
A选项8MHz：远小于所需的32MHz，会造成严重混叠失真，错误。
B选项10MHz：低于最高频率，错误。
C选项20MHz：虽高于10MHz但仍小于32MHz，不足以满足奈奎斯特条件，错误。
D选项32MHz：是满足采样定理的最小采样频率下限，正确。
因此，选项D正确。