Das Ziel, Natursounds möglichst echt zu synthetisieren oder zu reproduzieren, ist ein fundamentales in der Musikgeschichte - man denke nur an die versuchte Nachbildung von Streicher- und Bläserklängen durch Kirchenorgeln. Mit Sampling ist dieses möglich geworden. Kontinuierliche Signale (elektrische Schwingungen eines Mikrophons oder eines Tonbandgeräts) können mit Hilfe eines Analog-Digital-(A/D-)Wandlers in diskrete Werte umgewandelt werden. Dabei ist zu beachten, daß die Qualität des digitalen Signals von zwei Punkten abhängt:
Auf jeden Fall stellt das Resultat nur eine Näherung an das Originalsignal dar (siehe Abb. 7.9). Bei der Digitalisierung von Klängen gilt die Regel "`Samplefrequenz gleich zwei mal Signalfrequenz"'. Also ist bei einer Signalfrequenz von maximal 20 kHz (Hörgrenze des menschlichen Ohrs) eine Samplefrequenz von mindestens 40 kHz erforderlich. Dabei wird eine Sinuswelle von 20 kHz nur in zwei Stufen digitalisiert, welches nicht mehr einer Welle entspricht. Das menschliche Ohr gleicht solche "`Fehler"' jedoch aus, so daß kein Hörunterschied zwischen analogen und digitalen Signalen (bei entsprechender Qualität) zu hören ist. Inzwischen hat sich eine Auflösung der Samples von 16 Bit (65536 mögliche Werte) durchgesetzt. Je geringer die Auflösung, desto größer ist der Unterschied zwischen dem analogen Wert und dem digitalisierten. Dieser Unterschied führt zu Verzerrungen des Signals, welche sich in Quantisierungsrauschen äußern. Ein weiteres Problem ist das Aliasing: Wenn das Signal Wellen außerhalb der Hörgrenze enthält (;SPMgt;20 kHz), erscheinen diese im digitalisierten Zustand wie hörbare Wellen. Das ist durch die geringe Samplefrequenz zu erklären (s. Abb. 7.10 - 7.12). Bekannt ist dieses Phänomen auch aus der Filmindustrie: Wenn sich ein Rad schneller dreht als die Bildwiederholungsfrequenz, scheint das Rad rückwärts zu laufen. Um diesen Effekt zu vermeiden, muß das Eingangssignal ab 20 kHz gefiltert werden, was den Preis für A/D-Wandler in die Höhe treibt. Ist das Signal einmal digitalisiert, kann es mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausgebeben werden, was zu einer Änderung der Tonhöhe führt. Dadurch ist es möglich, Samples auf einer Tastatur in dem gewohnten Zwölftonsystem zu spielen. (Siehe [Str91] und [Unk89a].)
Zur Bearbeitung stehen neben den normalen Synthesizerfunktionen (Filter, LFO, EG, etc.) spezielle Methoden zur Verfügung. Wichtig ist insbesondere das Looping. Damit ein Sample so lange erklingt wie eine Taste gedrückt ist, muß ein bestimmter Sampleanteil (meist die Sustainphase, siehe Kapitel 7.3.2) mehrfach wiederholt werden.