Dieser Abschnitt liefert einen sehr kurzen Überblick über Computer-Audiotechnik, damit die Konzepte, die später vorgestellt werden, besser verstanden werden. Es empfiehlt sich, ein Buch über digitales Audio oder digitale Signalverarbeitung zu lesen, um mehr zu erfahren.
Sound ist analog, er kann jeden Wert in einem durchgehenden Bereich annehmen. Computer sind digital, sie arbeiten mit diskreten Werten. Soundkarten verwenden einen sogenannten Analog-Digital-Wandler (A/D oder ADC), um Spannungen, die analogen Klangwellen entsprechen, in digitale oder numerische Werte umzuwandeln. Genauso wandelt ein Digital-Analog-Wandler (D/A oder DAC) die numerischen Werte wieder in eine analoge Spannung um, die über einen Lautsprecher Klänge erzeugen kann.
Die Umwandlung von Analog nach Digital, Sampling genannt, beinhaltet einige Fehlerquellen. Zwei Faktoren bestimmen, wie gut das gesamplete Signal mit dem Original übereinstimmt. Die Samplerate ist die Anzahl von Samples pro Zeiteinheit (üblicherweise in Samples pro Sekunde oder Hertz angegeben). Eine niedrige Samplingrate erzeugt ein weniger genaues Abbild des analogen Signals. Die Samplegröße ist der Bereich von Werten, durch die jedes Sample dargestellt wird, üblicherweise in Bits angegeben. Je höher die Samplegröße, desto genauer wird das digitalisierte Signal sein.
Soundkarten verwenden gewöhnlich 8 oder 16 Bit-Samples bei Samplingraten zwischen 4000 und 44.000 Samples pro Sekunde. Die Samples können auch aus einem (Mono) oder zwei (Stereo) Kanälen bestehen.
FM-Synthese ist eine ältere Technik der Klangerzeugung. Sie beruht auf der Kombination von verschiedenen Wellenformen (z.B. Sinus, Dreieck, Rechteck). FM-Synthese ist leichter in der Hardware zu implementieren als D/A-Wandlung, aber schwerer zu programmieren und weniger flexibel. Viele Soundkarten bieten FM-Synthese zur Kompatibilität mit älteren Karten und Software. Üblicherweise besitzen sie mehrere unabhängige Klanggeneratoren oder Voices.
Wavetable-Synthese kombiniert die Flexibilität der D/A-Wandlung mit der Mehrkanal-Technik der FM-Synthese. Hiermit können digitalisierte Klänge in den Speicher geladen werden und dann mit geringer Prozessorbelastung abgespielt, kombiniert und verändert werden. Moderne Soundkarten unterstützen alle Wavetable-Synthese.
Die meisten Soundkarten bieten Mixen. Hiermit werden Signale aus unterschiedlichen Eingangsquellen kombiniert und die Lautstärken kontrolliert.
MIDI bedeutet Musical Instrument Digital Interface (Digitale Schnittstelle für Musikinstrumente). Es ist ein standardisiertes Hardware- und Software-Protokoll, mit dem Musikinstrumente miteinander kommunizieren können. Die Ereignisse, die über den Midi-Bus geschickt werden, können auch als MIDI-Dateien gespeichert und später verändert und abgespielt werden. Viele Soundkarten besitzen eine MIDI-Schnittstelle. Diejenigen, die keine Schnittstelle besitzen, können trotzdem über die eingebauten Fähigkeiten MIDI-Dateien abspielen.
MOD-Dateien sind ein häufiges Format für computererzeugte Lieder. Diese Dateien enthalten sowohl Informationen über die Noten als auch digitalisierte Samples für die Instrumente (oder Stimmen). MOD-Dateien kommen ursprünglich vom Amiga, können aber auf anderen Systemen, unter anderem Linux, mit geeigneter Software abgespielt werden.