informatyki i systemów mikroprocesorowych

     Analogowa fala dźwiękowa jest ciągłą linią, ma  nieskończenie wiele wartości amplitudy. Aby przekształcić taką falę do postaci cyfrowej, należy zmierzyć jej amplitudę w określonych odstępach czasowych. Każda zmierzona wartość amplitudy nazywana jest próbką (sample). Dlatego właśnie proces przekształcania dźwięku do postaci cyfrowej nazywany jest próbkowaniem dźwięku (ang. sampling).

   Im więcej pobierze się próbek, tym dokładniej uda  się odwzorować prawdziwy kształt fali i tym doskonalszą jej imitację otrzymać. Ilość próbek pobieranych w ciągu sekundy zwana jest częstotliwością próbkowania ( sample rate ). Zwykle mierzy się tę częstotliwość w kilohercach (kHz). Obecnie używa się kilku różnych częstotliwości próbkowania; najpopularniejsze z nich to 11,025 kHz, 22,050  kHz i  44,1 kHz. Oprócz częstotliwości próbkowania (sample rate) ważny jest również rozmiar próbkowania (sample size), zwany też rozdzielczością próbkowania (sample resolution).
 Ogólnie rzecz biorąc, do wyboru są różne rozdzielczości: najczęściej 8-bitowa i 16-bitowa. Częstotliwość próbkowania to liczba „próbek” dźwięku pobieranych na sekundę przy mierzeniu amplitudy fali.  Rozdzielczość próbkowania jest zwykle 8-bitowa lub 16-bitowa. Przy pobieraniu próbki dźwięku, rzeczywista wielkość zmierzonej amplitudy zaokrąglana jest do najbliższej kreski „podziałki”, czynność tę określa się jako kwantowanie(ang. quantizing).

 

   Ogólna jakość dźwięku cyfrowego jest powiązana zarówno z częstotliwością próbkowania (sample rate), jak i rozdzielczością próbkowania (sample size). Ponieważ jednak ludzkie ucho łatwiej wychwytuje błędy wynikające ze zbyt niskiej rozdzielczości, niż te, wynikające ze zbyt niskiej częstotliwości, należy przede wszystkim zwrócić uwagę na rozdzielczość. Jeśli to możliwe, zawsze należy korzystać z rozdzielczości 16-bitowej, a nie 8-bitowej. Pracując w 8 bitach, należy używać największej z dostępnych częstotliwości próbkowania - pozwoli to na częściowe zrekompensowanie błędów.

   Na jakość dźwięku ma wpływ również ilość kanałów, jakie zostaną zapisane. Dźwięk można bowiem zapisywać przy użyciu wielu kanałów np. przy jednym kanale mamy do czynienia z dźwiękiem mono, przy dwóch mamy stereo, przy czterech kwadrofonię itd.

   Im wyższa częstotliwość próbkowania, im wyższa rozdzielczość i im większa liczba kanałów, tym lepszej jakości dźwięk można otrzymać. Przykładowo, dźwięk zapisany przy rozdzielczości 8-bitowej i częstotliwości próbkowania 8 kHz przypomina dźwięki telefonii analogowej, natomiast 16-bitowy dźwięk stereofoniczny o częstotliwości 44 kHz odpowiada już standardowi CD. Niestety, zupełnie tak, jak w przypadku obrazów, lepsza jakość oznacza większe rozmiary pliku. Minuta 8-bitowej muzyki o częstotliwości 22 kHz zajmuje około 1,25 MB na dysku, zaś minuta muzyki o jakości typowej dla odtwarzacza CD (16 bitów, 44 kHz) zajmie około 10 MB. Jak łatwo zgadnąć, zapis stereo zajmuje dwa razy więcej miejsca niż mono.