Se llama conversión analógica a digital. Sucede de la siguiente manera.
- Pre-amplificación – aumentar la fuerza de la señal a un nivel suficiente. Por ejemplo, la señal de audio de un micrófono de unos pocos mili voltios se preamplifica a unos pocos voltios.
- Filtrado: elimina las frecuencias no deseadas de la señal para ahorrar ancho de banda. Por ejemplo, la señal de audio se filtra con un filtro de paso bajo que pasa sólo a menos de 20kHz (ancho de banda audible humano).
- Muestreo – convertir una onda continua de señal analógica en trozos discretos o muestras para grabarla digitalmente. El número de muestras grabadas por segundo se denomina frecuencia de muestreo. Suele indicarse en Hz o, para el audio, en kHz. Por ejemplo, (144kHz). Una regla común es mantener el número de muestras en un mínimo de dos veces la frecuencia más alta de la señal. Así, para el audio, la frecuencia de muestreo mínima debe ser 2×20=40kHz o, más comúnmente, 44kHz.
- Cuantificación – Convertir los valores de muestra capturados de un número posiblemente infinito de niveles a sus niveles definidos más cercanos. Digamos que la señal de audio del filtro tiene un valor de pico a pico de 2V. Así que cualquier muestra aleatoria de esa señal puede tener el valor de -1V o +1V, o cualquiera de los infinitos valores posibles que se encuentran entre ellos. Para registrar y reproducir todos esos valores posibles, necesitamos registrarlos utilizando un número infinito de bits – para cada muestra. Está claro que ese esfuerzo es imposible e innecesario. Así que decidimos registrar un cierto número de valores posibles que puede tener cada muestra. Este número suele estar limitado por el número de bits utilizados por cada muestra para registrar su valor. Por ejemplo: si cada muestra se registra con 4 bits, una muestra puede tener un valor entre 2^4=16 valores posibles, entre el valor más bajo y el más alto. Esto, junto con la frecuencia de muestreo define la calidad de la señal digital capturada. Es decir, si volvemos a convertir la señal digital en analógica, lo cerca que estará la señal analógica reconstruida del original.
- Digitalización – Las muestras cuantificadas se introducen en la entrada de un convertidor A-D. El circuito produce una salida digital basada en el valor de la muestra de entrada que luego se registra para su procesamiento por un ordenador.