Якщо нам потрібно зберегти якісь звукові дані на комп’ютері, а згодом відтворити їх, нам доведеться спочатку перетворити аналогові звукові дані на цифрові. Процес перетворення називається цифрування. Він полягає у перетворенні електронного сигналу у послідовність цифрових значень.

Цифрування електронного сигналу

Перетворення можна уявити як регулярне вимірювання значення електронного сигналу у певні моменти часу з отриманням семплу (зразка) сигналу. Результат вимірювання далі кодується у цифрове значення.

Вимірювання сигналу можна виконувати у довільні проміжки часу або регулярно із однаковим інтервалом між вимірюваннями. Останній зі способів є набагато простішим у обробці, тому, зазвичай, використовуються саме цей спосіб, зі сталою частотою вимірювання, так званою частотою дискретизації. Типовими частотами дискретизації є 8000, 11025, 22050 та 44100 семплів за секунду. На практиці, частоти дискретизації подаються у одиницях вимірювання частоти, Гц або кГц.

Частота дискретизації обмежує найвищу частоту звуку у оцифрованому сигналі. Відповідно до теореми Шеннона, найвища записана частота дорівнює половині частоти дискретизації. Отже, у даних із частотою дискретизації 44,1 кГц не може міститися сигналів із частотою понад 22 кГц. Щоб уникнути спотворення сигналу через це правило половини частоти дискретизації, у звукову картку вашого комп’ютера вже вбудовано фільтри, які усувають із сигналу гармоніки, частоти яких перевищують половину використаної частоти дискретизації.

Сигнал, поділений на семпли