Rozdzielczość bitowa dźwięku, głębia bitowa dźwięku (ang. bit depth) – liczba bitów opisujących jedną próbkę dźwięku (tzn. liczbę odzwierciedlającą chwilową wartość sygnału). W uproszczeniu, zmiana głębi bitowej ma wpływ na poziom szumu kwantyzacji, a zatem również na stosunek sygnału do szumu (ang. signal-to-noise ratio, SNR) oraz zakres dynamiki dźwięku. Istnieją jednak techniki takie jak nadpróbkowanie, dithering i noise shaping, które oddziałują na powyższe efekty bez zmiany głębi bitowej. Rozdzielczość bitowa wpływa także na rozmiar pliku audio – im większa jest liczba bitów w próbce, tym większy jest rozmiar pliku.
Rozdzielczość bitowa dotyczy wyłącznie sygnału cyfrowego PCM (ang. Pulse-Code Modulation). Formaty ze stratną kompresją nie są z nią związane.
Przykładowe wartości głębi bitowej to 16 bitów na próbkę w płytach CD i do 24 bitów w płytach DVD i dyskach Blu-ray.
Zapis binarny w sygnale PCM
Sygnał PCM jest sekwencją cyfrowych próbek dźwięku zawierających dane potrzebne do zrekonstruowania źródłowego sygnału analogowego. Każda próbka przedstawia amplitudę sygnału w konkretnym momencie, a próbki są równomiernie rozłożone w czasie.