현재 디지털방식 신디사이저의 대부분이 사용하고 있는 방식으로 실제 악기소리를 녹음한 후에 메모리에 저장하여 이것을 다시 재생하는 장치를 오실레이터로 사용하는 방식이다. 샘플 리플레이 방식은 웨이브 테이블 방식의 확장된 방식이라고 할 수 있는데 웨이브 테이블 방식에서는 메모리 용량의 한계로 아주 작은 단위의 소리만을 저장해서 재생 할 수 있었지만, 샘플 리플레이 방식은 악기의 소리를 온전히 저장하여 이것을 오실레이터로 하여 신세시스의 재료로 이용한다.
악기의 소리를 녹음하여 재생하는 방식은 신디사이저의 초창기 부터 있었던 아이디어로 기술적인 한계 때문에 실용화 되지 못하다가 디지털기술의 발전과 함꼐 신디사이저 시장의 주류로 자리잡게 되었다. 이런 아이디어가 실제 사용된 악기는 멜로트론이라는 악기로, 이것은 악기의소리를 마그네틱 테입에 녹음하여 이를 재생하는 타입의 악기이다. 건반악기로 실제 소리를 재생할 수 있다는 아이디어는 참신했지만, 악기의 음색을 바꿀때마다 엄청난 수의 테입을 모두 교체해야 한다거나, 기계적으로 복잡해서 잦은 고장을 일으키는 등의 문제로 생각만큼 널리 사용되지는 못했다.
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현재에는 악기의 소리를 PCM방식으로 디지털화하여 메모리에 담아 재생하는 방식이 보편적으로 사용되고 있는데 그래서 샘플리플레이 방식의 신디사이저를 PCM방식이라고 부르기도 한다. Korg의 M1, Trinity, Triton, Roland의 JV, XV 시리즈, Yamaha의 Motif등 대부분의 메이저 회사의 신디사이저가 모두 이런 방식의 오실레이터 타입을 바탕으로 몇 가지 독자적 아이디어를 더하여 만들어진 신디사이저 들이다.
Korg Triton 
Roland XV-5080
