数字信号处理（DSP）自然是相对模拟信号处理（ASP）而言的。
实际中遇到的信号大多为模拟信号，这些在时间和幅度上都连续变化的信号利用含有源电路和无源电路元件的电网络进行处理。这种途径称为模拟信号处理（ASP，Analog Signal Processing），例如无线电和电视接收机就属于这一类。
它们能够利用加法器，乘法器和逻辑元件的数字硬件或专用微处理器进行处理。然而需要将模拟信号转换成一种适合于数字硬件的某种形式，这种形式的信号称为数字信号。这种信号在时间的特定时刻取有限个数值中的一个，所以能用二进制数（或比特）来表示。这种数字数字信号的处理称为 DSP，用方框图的形式表示为：
- PtF：是一个前置滤波器（prefilter）或抗混叠滤波器，用于控制模拟信号以防止混叠；
- ADC：analog-to-digital converter，模数转换器，用来从模拟信号产生一串二进制数值流；
- DSP：DSP 的核心部分，可以代表一台通过计算机或专用处理器，或数字硬件等等；
DAC：ADC 的逆操作，digital-to-analog converter，它从一串二进制数的序列中产生一种阶梯形波形（如下图），这是朝着产生一个模拟信号的第一步；
PoF：postfilter，后置滤波器，用于将阶梯波形平滑为所期望的模拟信号；
1. 奈奎斯特采样定理
从模拟到数字的转换包含了“采样”和“量化”两个过程，通过这两大过程，声音被转化为比特流。
采样：从时间轴上等间隔地取 N 个时间点，然后取得原始模拟信号在该 N 个时间点上的值，这一过程就叫采样；
- 那么，究竟要取多少点，原始的连续时间信号所含的信息才不会丢失。奈奎斯特给出一个论证，如果一个信号是带限的（bounded bandwidth，傅里叶变换在某一有限频带范围内有值（f），以外均为 0），如果采样的样本足够密集的话（采样频率大于信号带宽的两倍，2f），那么便可以无失真地还原信号，这个结论被称为奈奎斯特采样定理。
人发出的声音的频率一般为：85 - 1100hz，而 1-4kHz 也是人耳非常敏感的频率范围，则根据奈奎斯特采样频率，8kHz 的采样便可满足手机通话的需求，
- 事实上，GSM 规范规定的 GSM 手机采样频率正是 8kHz；