La frecuencia de muestreo (o el número de muestras por segundo) determina la máxima componente de frecuencia que estamos registrando en el proceso de digitalización. Por supuesto, también condiciona la cantidad de muestras recogidas por unidad de tiempo.
Siguiendo con el Teorema del Muestreo, si queremos registrar una señal de audio que tiene una componente de frecuencia máxima de W Hz, entonces deberemos usar una frecuencia de muestreo mínima de 2W muestras por segundo. Sea f = 2W la frecuencia de muestreo seleccionada para el resto de esta discusión.
¿Qué ocurre si no se cumple esto, es decir, qué pasaría si f < 2W? Tal y como se explica en la teoría de la asignatura, se produce el efecto del aliasing o solapamiento espectral. En el dominio del tiempo, las frecuencias superiores a f∕2 provocarían que las muestras no fueran las correctas para reconstuir la señal sonora ni tan siquiera hasta f∕2 Hz de ancho de banda. El resultado sería una señal sonora que no suena igual que la señal original limitada a f∕2 Hz.
Los diseñadores de las tarjetas de sonido conocen este problema y para evitarlo colocan un filtro paso-bajo a la entrada del módulo de muestreo (el que registra el valor analógico de la señal de audio cada cierto intervalo de tiempo). La frecuencia de corte de dicho filtro se situa a f∕2 Hz.