Darüber hinaus wird die Pulsweitenmodulation auch im Rahmen der analogen und digitalen Klangsynthese verwendet. Besonders Synthesizer, die nur einen Oszillator besitzen und dieses Verfahren bieten (bspw. Roland SH-1 oder Yamaha SY-1/2), erzeugen durch die Veränderung der Pulsweite mittels Hüllkurven- oder LFO-Modulation im Zeitverlauf einen Klang, der fast schon polyphon klingt. Darüber hinaus greifen einige mehrstimmige Soundchips wie der MOS Technology SID 6581 und später der 8580, welche in den 80er Jahren bis in das Jahr 1994 in dem 8-Bit-Heimcomputer Commodore 64 verbaut waren, auf die Modulation der Pulsbreite zurück. Sie erzeugt den typischen C64-Sound.