I file wave li possiamo considerare la conclusione di un processo di digitalizzazione di un'onda sonora. Sappiamo che il computer "comprende" solo "0" ed "1", cifre che sono chiamate digit. Tutto ciò che entra nel computer deve essere convertito in queste due cifre, occorre quindi digitalizzare tutto ciò che entra nel computer. Anche ciò che è sonoro può essere gestito dal computer, a patto che lo si possa digitalizzare, cioè lo si possa convertire in una lunga serie di "0" ed di "1". Questo processo viene detto digitalizzazione, nel caso specifico del sonoro si utilizza il termine "campionamento" o "sampling"

Vediamo, in modo molto semplice, come funziona il campionamento di un'onda sonora:

* Un segnale audio arriva alla scheda audio (attraverso un microfono collegato alla scheda audio, oppure attraverso qualche altra fonte sonora collegata alla presa "Line In" della scheda audio) e viene processato subito dal modulo AD, il cui compito è proprio quello di convertire il segnale audio analogico (quello che arriva dal microfono o da un registratore collegato alla scheda audio) in segnale digitale.

* Il segnale audio che entra nella scheda audio è costituito da una corrente elettrica alternata, la cui intensità varia continuamente. La curva tipica di un'onda sonora è questa:

Il modulo AD misura, ad intervalli regolari, l'intensità di questa corrente elettrica alternata e memorizza i valori in file, appunto un file wave (wave significa propria «onda»). Quanto più piccoli sono gli intervalli di tempo tra una misurazione e l'altra dell'intensità della corrente alternata, tante più misure si ottengono. Se questa, infatti, viene misurata ogni secondo, in un minuto avremo 60 misura di quell'intensità. Se la si misura ogni mezzo secondo, in un minuto avremo 120 misure, quindi la curva che si otterrà da quei valori misurati rispecchierà molto di più l'originale, perché sarà stata costruita con più valori. 

Viene chiamato sampling rate il numero di misure dell'intensità della corrente alternata dell'onda sonora che si ottengono in un secondo. Tale misura viene espressa in Hz (Hertz). Tipicamente si ha:

Durante il processo di digitalizzazione di un suono, il modulo AD della scheda audio, si occupa quindi di misurare migliaia di volte l'intensità della corrente elettrica alternata di un suono e di scrivere questi dati in un file. Più il sampling rate è alto, migliore è la qualità del suono, proprio perché si hanno si hanno molti più dati sul suono registrato, di conseguenza una maggiore fedeltà al suono originale.

Risoluzione del suono. Oltre al sampling rate è anche importante la precisione dei valori che vengono misurati e scritti nel file audio .wav. Un suono ha diverse caratteristiche, sfumature. Per ogni misurazione dell'intensità effettuata, occorre aggiungere tante altre caratteristiche. Si utilizzano quindi diversi bit per memorizzare queste caratteristiche del suono. Se per salvare un valore si utilizza un byte (= 8 bit) si hanno a disposizione 256 valori distinti, non abbastanza per registrare tutte le sfumature di un suono. Se si utilizzano invece 2 byte (=16 bit) avremo a disposizione ben 65.536 valori, sufficienti per memorizzare le caratteristiche di un suono. 

In base al sampling rate e alla risoluzione del suono possiamo avere:

Quando si decide di registrare un file wave occorre specificare tutti questi parametri, ossia la frequenza di campionamento (sampling rate), la risoluzione (8 o 16 bit) e se si tratta di mono o di stereofonia.

Infime, è anche importante, per la qualità del suono ottenuto, il numero di bit che viene trasferito in un secondo, questo è soprattutto importante sia per i video digitali sia per il trasferimento di dati musicali in tempo reale, per esempio via Internet. Il numero di bit che viene trasmesso in un secondo si indica con il termine "bit rate". Per un registrato con qualità Cd (44.100 Hz, 16 bit, stereo), il bit rate è di 176,4 kb/s (cioè 1,41 kbit/s), in un file mp3 questo bit rate si abbassa a 16 kb/s (ossia 128 kbit/s) - non dimentichiamo che l'mp3 è una compressione di un file musicale, tale compressione permette di far scendere i circa 10,6 Mb di spazio occorrente per 1 minuto di registrazione di qualità cd ad appena 1 solo Mb!

Il bit rate lo si ottiene moltiplicando la frequenza di campionamento per la sua risoluzione in byte e per 2 se si tratta di stereofonia.