Pour la mise en œuvre du son surround, les formats Dolby AC3 et DTS ont la particularité de nécessiter plusieurs haut-parleurs lors de la lecture. Cependant, pour des raisons de coût et d'espace, certains utilisateurs, comme ceux qui possèdent un ordinateur multimédia, ne disposent pas d'un nombre suffisant de haut-parleurs. Dans ce cas, une technologie capable de traiter les signaux multicanaux et de les diffuser simultanément sur deux haut-parleurs est nécessaire, afin de recréer l'effet surround. Il s'agit de la technologie du son surround virtuel. On l'appelle également « simulated surround » ou encore « son surround non standard ».

Le système de son surround non standard repose sur une stéréo à deux canaux sans ajout de canaux ni d'enceintes. Le signal du champ sonore est traité par le circuit puis diffusé, donnant ainsi à l'auditeur l'impression que le son provient de plusieurs directions et produisant un champ stéréo simulé. L'intérêt du son surround virtuel réside dans l'utilisation de deux enceintes pour simuler l'effet surround. Bien qu'il ne puisse rivaliser avec un véritable home cinéma, l'effet est acceptable dans des conditions d'écoute optimales. Son principal inconvénient est son incompatibilité avec les casques audio, qui exigent une position d'écoute précise. C'est pourquoi l'utilisation d'un casque audio avec cette technologie de son surround virtuel est une option pertinente.

Ces dernières années, on a commencé à étudier l'utilisation d'un nombre réduit de canaux et d'enceintes pour créer un son tridimensionnel. Cet effet sonore n'est pas aussi réaliste que les technologies de son surround éprouvées telles que le Dolby. Cependant, grâce à son faible coût, cette technologie est de plus en plus utilisée dans les amplificateurs de puissance, les téléviseurs, les systèmes audio automobiles et les équipements multimédias audiovisuels. On parle alors de son surround non standard. Un système de son surround non standard repose sur un signal stéréo à deux canaux, sans ajout de canaux ni d'enceintes. Le signal du champ sonore est traité par le circuit puis diffusé, donnant ainsi à l'auditeur l'impression que le son provient de plusieurs directions et produisant un champ stéréo simulé.

Principe du son surround virtuel : La clé du son surround virtuel Dolby réside dans le traitement virtuel du son. Ce traitement des canaux surround s'appuie sur les principes de l'acoustique physiologique et de la psychoacoustique humaine, créant ainsi l'illusion que la source sonore provient de l'arrière ou du côté de l'auditeur. Plusieurs effets basés sur les principes de l'audition humaine sont appliqués, notamment l'effet binaural. En 1896, le physicien britannique Rayleigh a découvert, grâce à des expériences, que les deux oreilles humaines présentent des différences de temps (0,44 à 0,5 microseconde), d'intensité et de phase pour les sons directs provenant d'une même source. La sensibilité auditive de l'oreille humaine peut être déterminée à partir de ces infimes différences. Il est possible de déterminer avec précision la direction du son et la position de la source sonore, mais cette précision est limitée à la localisation horizontale frontale et ne permet pas de localiser une source sonore dans l'espace tridimensionnel.

Effet auriculaire. Le pavillon de l'oreille joue un rôle important dans la réflexion des ondes sonores et la direction des sources sonores spatiales. Grâce à cet effet, la position tridimensionnelle de la source sonore peut être déterminée. Effets de filtrage fréquentiel de l'oreille humaine. Le mécanisme de localisation sonore de l'oreille humaine est lié à la fréquence du son. Les basses (20-200 Hz) sont localisées par différence de phase, les médiums (300-4000 Hz) par différence d'intensité sonore et les aigus par différence temporelle. Ce principe permet d'analyser les différences de tonalité entre les langues et les musiques lors de la reproduction sonore, et d'appliquer différents traitements pour renforcer l'immersion. Fonction de transfert liée à la tête. Le système auditif humain produit des spectres différents pour les sons provenant de différentes directions ; cette caractéristique spectrale est décrite par la fonction de transfert liée à la tête (FTT). En résumé, la localisation spatiale de l'oreille humaine s'effectue selon trois axes : horizontal, vertical et antéro-postérieur.

Le positionnement horizontal dépend principalement des oreilles, le positionnement vertical principalement de la coque de l'oreille, et le positionnement avant-arrière ainsi que la perception du champ sonore surround dépendent de la fonction HRTF. Grâce à ces effets, le Dolby Surround virtuel recrée artificiellement l'état de l'onde sonore de la source sonore réelle au niveau de l'oreille humaine, permettant ainsi au cerveau de produire des images sonores correspondantes dans l'orientation spatiale appropriée.