Все цифровые аудиосистемы — и цифровая электроника в целом — используют двоичную систему счисления. Ее название отражает тот факт, что в системе для представления чисел используются цифры, которые могут иметь только два значения: 0 или 1. Двоичное число в виде последовательности двоичных цифр может представлять любую желаемую величину, как это делают десять цифр в более привычной для нас десятичной системе.

Когда мы считаем в десятичной системе и достигаем наибольшей цифры (девять), в позицию единиц подставляется ноль и возникает перенос в ближайший старший разряд суммы, что дает в результате число 10. Это число является кодом, который представляет собой 1 в разряде десятков и 0 в разряде единиц, т.е. один десяток, ноль единиц. Позиция цифры указывает на ее "вес".

Так же, как в десятичной системе нет цифры больше девяти, в двоичной системе нет цифры больше единицы. Следовательно, когда мы считаем в двоичной системе, то подстановка нуля и перенос в старший разряд происходит на каждом втором счете. Например, число 01 в двоичной системе представляет собой десятичное число 1. При сложении двоичных чисел 01 и 01 мы обнуляем разряд единиц и осуществляем перенос в старший разряд, получая двоичное число 10. Оно имеет 1 в разряде двоек и 0 в колонке единиц, то есть обозначает число 2 (в десятичной системе счисления). Сложение в двоичной системе осуществляется следующим образом:

Подобно тому как значение единицы в соседних разрядах десятичного числа отличается в.10 раз (единицы, десятки, сотни, тысячи и т.д.), значение цифры в двоичном числе от разряда к разряду тоже меняется, но в 2 раза. Рассмотрим, к примеру, двоичное число 0101. Оно имеет в разряде единиц (крайняя справа) цифру 1, в разряде двоек — 0, в разряде четверок — 1, в разряде восьмерок — 0. Двоичное число 0101 таким образом представляет собой десятичное значение 5. На рис. В-1 показано соответствие между двоичными и десятичными числами.

Любое десятичное число может быть представлено в двоичной системе счисления при условии достаточной длины двоичного числа. Наибольшее десятичное число, которое может быть представлено в виде двоичного числа с количеством разрядов х — это 2^Х~1 Например, двоичное число с четырьмя разрядами может представить любое десятичное число в диапазоне от 0 до 15 (2⁴-1). Число 15 в двоичной форме — это 1111:1 в разряде восьмерок, 1 в разряде четверок, 1 в разряде двоек и 1 в разряде единиц.

Цифра двоичного числа называется битом, что является сокращением от английского binary digit, то есть двоичная цифра. Чем больше количество битов, тем большее число может быть представлено. Бит, расположенный в позиции, соответствующей наибольшему значению в двоичном числе (обычно крайняя левая позиция), оказывает наибольшее влияние на величину числа и называется старшим разрядом (CP). Бит, расположенный в позиции, соответствующей наименьшему значению в двоичном числе (обычно крайняя правая позиция) называется младшим разрядом или MP.

Использование двоичной системы счисления в компьютерах и цифровых электронных схемах позволяет их максимально упростить. Им достаточно иметь только два состояния: единица или ноль, включен или выключен, да или нет. Если напряжение присутствует, мы называем это двоичной единицей, отсутствие напряжения представляет собой двоичный ноль. Двум значениям сигналов на входах и выходах цифровых схем соответствуют два состояния находящихся внутри них транзисторов: состояние насыщения (через транзистор протекает наибольший ток) и состояние отсечки (тока через транзистор нет). Аналогично, намагничивание рабочего слоя магнитной ленты или диска в одном направлении может представлять собой двоичную единицу, а намагничивание в противоположном направлении — двоичный ноль.

В цифровой звукотехнике аналоговый звуковой сигнал представляется как последовательность двоичных чисел. В следующих разделах мы подробно рассмотрим, как это происходит.