ในการใช้งานระบบเสียงรอบทิศทาง ทั้ง Dolby AC3 และ DTS ต่างก็มีคุณลักษณะที่ต้องใช้ลำโพงหลายตัวในการเล่น อย่างไรก็ตาม เนื่องด้วยเหตุผลด้านราคาและพื้นที่ ผู้ใช้บางราย เช่น ผู้ใช้คอมพิวเตอร์มัลติมีเดีย จึงไม่มีลำโพงเพียงพอ ในเวลานี้ จำเป็นต้องมีเทคโนโลยีที่สามารถประมวลผลสัญญาณหลายช่องสัญญาณและเล่นกลับในลำโพงคู่ขนานสองตัว และทำให้ผู้คนรู้สึกถึงเอฟเฟกต์เสียงรอบทิศทาง นี่คือเทคโนโลยีเสียงรอบทิศทางเสมือนจริง ชื่อภาษาอังกฤษของเสียงรอบทิศทางเสมือนจริงคือ Virtual Surround หรือเรียกอีกอย่างว่า Simulated Surround ผู้คนเรียกเทคโนโลยีนี้ว่าเทคโนโลยีเสียงรอบทิศทางที่ไม่เป็นมาตรฐาน

ระบบเสียงรอบทิศทางแบบไม่เป็นมาตรฐานนั้นใช้ระบบเสียงสเตอริโอ 2 ช่องสัญญาณโดยไม่เพิ่มช่องสัญญาณและลำโพง สัญญาณสนามเสียงจะถูกประมวลผลโดยวงจรแล้วจึงออกอากาศ ทำให้ผู้ฟังสัมผัสได้ว่าเสียงมาจากหลายทิศทางและสร้างสนามเสียงสเตอริโอจำลองขึ้นมา คุณค่าของเสียงรอบทิศทางเสมือนจริง คุณค่าของเทคโนโลยีเสียงรอบทิศทางเสมือนจริงคือการใช้ลำโพง 2 ตัวเพื่อจำลองเอฟเฟกต์เสียงรอบทิศทาง แม้ว่าจะไม่สามารถเปรียบเทียบกับโฮมเธียเตอร์จริงได้ แต่เอฟเฟกต์นั้นก็อยู่ในระดับที่ดีในตำแหน่งการฟังที่ดีที่สุด ข้อเสียคือโดยทั่วไปแล้วจะไม่เข้ากันกับการฟัง ข้อกำหนดตำแหน่งเสียงนั้นค่อนข้างสูง ดังนั้นการนำเทคโนโลยีเสียงรอบทิศทางเสมือนจริงนี้มาใช้กับหูฟังจึงเป็นทางเลือกที่ดี

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้คนเริ่มศึกษาการใช้ช่องสัญญาณน้อยที่สุดและลำโพงน้อยที่สุดในการสร้างเสียงสามมิติ เอฟเฟกต์เสียงนี้ไม่สมจริงเท่ากับเทคโนโลยีเสียงรอบทิศทางที่พัฒนาแล้ว เช่น DOLBY อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีราคาถูก เทคโนโลยีนี้จึงถูกนำมาใช้ในเครื่องขยายเสียง โทรทัศน์ เครื่องเสียงรถยนต์ และมัลติมีเดีย AV มากขึ้น เทคโนโลยีนี้เรียกว่าเทคโนโลยีเสียงรอบทิศทางแบบไม่มาตรฐาน ระบบเสียงรอบทิศทางแบบไม่มาตรฐานใช้ระบบเสียงสเตอริโอสองช่องสัญญาณโดยไม่เพิ่มช่องสัญญาณและลำโพง สัญญาณสนามเสียงจะถูกประมวลผลโดยวงจรแล้วออกอากาศ ทำให้ผู้ฟังสัมผัสได้ว่าเสียงมาจากหลายทิศทางและสร้างสนามเสียงสเตอริโอจำลอง

หลักการเสียงรอบทิศทางเสมือนจริง กุญแจสำคัญในการสร้างเสียงรอบทิศทางเสมือนจริงของ Dolby คือการประมวลผลเสียงเสมือนจริง โดยจะเน้นการประมวลผลช่องเสียงรอบทิศทางตามหลักสรีรวิทยาอะคูสติกและจิตวิเคราะห์ของมนุษย์ สร้างภาพลวงตาว่าแหล่งกำเนิดเสียงรอบทิศทางมาจากด้านหลังหรือด้านข้างของผู้ฟัง มีการนำเอฟเฟกต์ต่างๆ มาใช้ตามหลักการการได้ยินของมนุษย์ เอฟเฟกต์ binaural นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Rayleigh ค้นพบจากการทดลองในปี 1896 ว่าหูของมนุษย์ทั้งสองข้างมีความแตกต่างของเวลา (0.44-0.5 ไมโครวินาที) ความแตกต่างของความเข้มของเสียง และความแตกต่างของเฟสสำหรับเสียงโดยตรงจากแหล่งกำเนิดเสียงเดียวกัน ความไวในการได้ยินของหูของมนุษย์สามารถกำหนดได้จากความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้ ความแตกต่างสามารถกำหนดทิศทางของเสียงและตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงได้อย่างแม่นยำ แต่จำกัดอยู่แค่การกำหนดแหล่งกำเนิดเสียงในทิศทางแนวนอนด้านหน้าเท่านั้น และไม่สามารถแก้ไขตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงเชิงพื้นที่สามมิติได้

เอฟเฟกต์หู ใบหูของมนุษย์มีบทบาทสำคัญในการสะท้อนของคลื่นเสียงและทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียงในเชิงพื้นที่ ผ่านเอฟเฟกต์นี้ สามารถระบุตำแหน่งสามมิติของแหล่งกำเนิดเสียงได้ เอฟเฟกต์การกรองความถี่ของหูมนุษย์ กลไกการระบุตำแหน่งเสียงของหูมนุษย์มีความเกี่ยวข้องกับความถี่เสียง เบส 20-200 เฮิรตซ์จะระบุตำแหน่งตามความแตกต่างของเฟส ช่วงกลาง 300-4000 เฮิรตซ์จะระบุตำแหน่งตามความแตกต่างของความเข้มเสียง และเสียงแหลมจะระบุตำแหน่งตามความแตกต่างของเวลา จากหลักการนี้ เราสามารถวิเคราะห์ความแตกต่างของภาษาและโทนเสียงดนตรีในเสียงที่เล่นซ้ำได้ และสามารถใช้วิธีการต่างๆ เพื่อเพิ่มความรู้สึกของเสียงรอบทิศทาง ฟังก์ชันการถ่ายโอนที่เกี่ยวข้องกับศีรษะ ระบบการได้ยินของมนุษย์สร้างสเปกตรัมที่แตกต่างกันสำหรับเสียงจากทิศทางต่างๆ และลักษณะสเปกตรัมนี้สามารถอธิบายได้ด้วยฟังก์ชันการถ่ายโอนที่เกี่ยวข้องกับศีรษะ (HRT) สรุปได้ว่า ตำแหน่งเชิงพื้นที่ของหูมนุษย์ประกอบด้วยสามทิศทาง ได้แก่ แนวนอน แนวตั้ง ด้านหน้าและด้านหลัง

การวางตำแหน่งแนวนอนนั้นขึ้นอยู่กับหูเป็นหลัก การวางตำแหน่งแนวตั้งนั้นขึ้นอยู่กับที่ครอบหูเป็นหลัก ส่วนการวางตำแหน่งด้านหน้าและด้านหลังและการรับรู้ของสนามเสียงรอบทิศทางนั้นขึ้นอยู่กับฟังก์ชัน HRTF จากเอฟเฟกต์เหล่านี้ ระบบเสียงรอบทิศทาง Dolby เสมือนจริงจะสร้างสถานะคลื่นเสียงเดียวกันกับแหล่งกำเนิดเสียงจริงที่หูของมนุษย์ขึ้นมาโดยเทียม ทำให้สมองของมนุษย์สามารถสร้างภาพเสียงที่สอดคล้องกันในทิศทางเชิงพื้นที่ที่สอดคล้องกันได้