การประมวลผลสัญญาณเสียง หรือ การประมวลเสียง เป็นกระบวนการเกี่ยวกับ 'ตัวแทนสัญญาณเสียง' หรือ เสียงตัวแทนนี้อาจจะอยู่ในรูปดิจิทัลหรืออนาล็อก ตัวแทนในแบบอนาล็อกมักจะอยู่ในรูปไฟฟ้า โดยความต่างศักย์ไฟฟ้าจะแทนความดันอากาศของคลื่นเสียง ในทำนองเดียวกัน ตัวแทนแบบดิจิทัล จะแทนความดันนั้นด้วยชุดของสัญลักษณ์ ซึ่งโดยทั่ว ๆ ไปคือเลขฐานสอง