实现音频信号数字化最核心的硬件是模数转换器（ADC）。模数转换器负责将模拟信号转换成数字信号，使其能够被数字系统处理和存储。

模数转换器通常由两个主要部分组成：采样器和量化器。采样器将连续的模拟信号转换成离散的样本，这些样本在时间上是等间隔的。量化器将每个样本的幅度值量化为一个数字，通常使用二进制表示。

采样器的核心是采样保持电路，它负责在采样时将模拟信号保持在一个固定的电荷上，以便于精确地测量其幅度。常见的采样保持电路有开环采样保持电路和闭环采样保持电路。

量化器的核心是比较器和编码器。比较器将每个采样值与一个参考电压进行比较，并输出一个数字信号表示它是高于还是低于参考电压。编码器将比较器输出的数字信号转换成二进制代码。

除了采样率和量化精度之外，模数转换器的性能还受到噪声、失真和非线性的影响。为了最大程度地减少这些问题，现代模数转换器通常采用多级差分结构和数字信号处理技术。

总之，模数转换器是实现音频信号数字化最核心的硬件之一，它将模拟信号转换为数字信号，为数字系统提供了可处理和存储的数据。