Come sappiamo l'unico tipo di informazione che i computer sono in grado di elaborare è quella composta da numeri binari, ovvero lunghe
sequenze di 0 e 1. Fortunatamente, al contrario di quanto potrebbe sembrare a prima vista, questa limitazione non impedisce al computer di utilizzare ed elaborare i suoni, dato che, utilizzando dei dispositivi chiamati convertitori analogico-digitali o più brevemente ADC, si possono trasformare i suoni in sequenze di numeri.
Ma come avviene questa conversione di un'onda di pressione in una sequenza di numeri? Per effettuare questa conversione sono necessari due passi: per prima cosa, usando un microfono, si deve trasformare l'onda di pressione in un'onda di potenziale elettrico, ovvero in un segnale analogico. Successivamente questo segnale verrà filtrato e poi inviato all' ADC che lo convertirà in una sequenza digitale di numeri binari.
Quindi questi numeri binari potranno essere utilizzati da un computer o memorizzati su un supporto digitale, come ad esempio un Hard Disc o un CD Rom.
Per produrre una sequenza di numeri binari da un segnale analogico l'ADC procede in due passi.
Il primo passo consiste nel trasformare l'onda che arriva al suo ingresso in un insieme di gradini. Questa trasformazione corrisponde a prendere, o più precisamente campionare, un solo valore dell'ampiezza del suono ad intervalli di tempo regolari.
Il numero di valori di ampiezza che l'ADC preleva dal segnale analogico in un secondo si chiama Frequenza di Campionamento ed è un parametro molto importante. Infatti si può dimostrare che, se la nostra scheda audio campiona ad una frequenza F la massima frequenza che possiamo rappresentare in un suono sarà pari a F/2. Quindi, per esempio, se usiamo come frequenza di campionamento 44100 Hz, come fa la maggior parte dei dispositivi audio, preleviamo dal suono 44100 valori di ampiezza al secondo e la massima frequenza che il nostro suono potrà contenere sarà di 22000 Hz. Se invece campioniamo un suono a 22500 Hz la massima frequenza che può contenere il suono campionato scende a 11000 Hz, e quindi perderemo le sfumature più acute del suono. Il secondo passo, chiamato quantizzazione, consiste invece nel trasformare l'altezza di ognuno di questi gradini in un numero binario che potrà finalmente essere utilizzato dal computer. Il numero che rappresenta un singolo gradino di solito viene chiamato campione sonoro. Generalmente questo numero viene rappresentato su 16 bit in modo tale da consentire ben 65536 intervalli possibili di ampiezza. Se usassimo solo 8 bit per quantizzare il suono, i valori di ampiezza possibili per ogni campione sarebbero 256, e questo implica che il suono finale risulterebbe più rumoroso che utilizzando 16 bit. Abbiamo visto che il convertitore analogico digitale trasforma l'onda sonora in un flusso di bit che viene inviato al computer, e questa operazione viene chiamata campionamento di un suono. Ma quanti bit sono necessari per campionare un suono con una qualità paragonabile a quella di un CD musicale? Vediamo come calcolarlo: per prima cosa consideriamo che per descrivere un suono stereo ci servono due onde sonore che corrispondono al canale sinistro e destro. Da ognuna di queste due onde vengono campionati 44100 valori al secondo, e per rappresentare il valore numerico di ognuno di questi campioni sonori si useranno 2 byte.
Date queste premesse, se facendo due conti, per campionare una canzone di tre minuti, un computer utilizza circa 30 Megabyte che possono essere memorizzati sull'hard disk sotto forma di un file.