Na rysunku pokazano próbkowanie, czyli etap PCM, w którym ciągły sygnał analogowy jest obserwowany w równych odstępach czasu. Widać gładką krzywą sygnału analogowego oraz pionowe „próbki” pobierane co pewien okres. To jeszcze nie jest zapis binarny ani zaokrąglanie amplitudy do poziomów, tylko zamiana sygnału ciągłego w czasie na sygnał dyskretny w czasie. Moim zdaniem najłatwiej zapamiętać to tak: próbkowanie odpowiada na pytanie „kiedy mierzymy sygnał?”, a kwantyzacja „z jaką dokładnością zapisujemy jego wartość?”. W telekomunikacji klasyczny przykład to PCM dla mowy zgodny z praktyką ITU-T G.711: pasmo rozmówne jest ograniczane mniej więcej do 300–3400 Hz, a potem próbkuje się je z częstotliwością 8 kHz, zgodnie z twierdzeniem Nyquista, czyli $f_s >= 2 f_{max}$. W systemach PCM30/32 takie próbki są później kodowane, multipleksowane w szczeliny czasowe i przesyłane np. w strumieniu E1 2,048 Mbit/s. Dobra praktyka branżowa mówi też, że przed próbkowaniem stosuje się filtr antyaliasingowy, żeby składowe zbyt wysokich częstotliwości nie „udawały” niższych po spróbkowaniu. Na samym rysunku kluczowe są właśnie te regularnie rozmieszczone pionowe odczyty wartości sygnału, dlatego chodzi o próbkowanie.
W tym zadaniu łatwo pomylić kilka etapów PCM, bo wszystkie są częścią jednej drogi od sygnału analogowego do postaci cyfrowej. Kodowanie pojawia się dopiero wtedy, gdy wartości po kwantyzacji otrzymują konkretne słowa binarne, na przykład 8-bitowe próbki w telefonii PCM zgodnej z G.711. Na takim rysunku zwykle zobaczylibyśmy raczej symbole bitów, poziomy kodowe albo tabelę przypisania wartości, a nie same pionowe odczyty z przebiegu analogowego. Filtrowanie też nie pasuje do przedstawionej sytuacji. Filtr, szczególnie antyaliasingowy, ma ograniczyć pasmo przed pobraniem próbek; jego działanie kojarzy się z tłumieniem wybranych częstotliwości i wygładzaniem lub ograniczeniem widma, a nie z zamianą przebiegu ciągłego na zbiór punktów w czasie. Kwantyzacja jest już bliżej, bo również dotyczy dyskretyzacji, ale w innym sensie. Przy kwantyzacji amplituda próbki jest zaokrąglana do najbliższego dozwolonego poziomu, więc na wykresie często pokazuje się schodki albo poziome przedziały wartości. Tutaj natomiast amplitudy pionowych próbek nadal mogą mieć różne, praktycznie ciągłe wartości; ograniczony jest czas, nie poziom amplitudy. Typowy błąd myślowy polega na wrzuceniu wszystkiego, co „cyfrowe”, do jednego worka. W PCM kolejność ma znaczenie: najpierw ograniczenie pasma i filtracja, potem próbkowanie, następnie kwantyzacja i na końcu kodowanie. Rysunek z równomiernymi chwilami pobierania wartości sygnału wskazuje właśnie na próbkowanie.