Quando o seu PC "toca" um único dado de som, o resultado final do processo digital para analógico é que um alto-falante é movido por uma certa quantidade. Se esse processo acontecer mais rápido para uma determinada quantidade de dados, e nada mais for feito , a frequência será maior. Vibração mais rápida = maior frequência.
Para manter a frequência igual para uma determinada velocidade, a forma de onda de saída deve ser modificada (acho que o processo é chamado de FFT) em vez de ser reproduzido diretamente, e isso é computacionalmente caro.