في مجال الصوت المحيطي، تتطلب كل من تقنيتي Dolby AC3 وDTS استخدام عدة مكبرات صوت أثناء التشغيل. إلا أن بعض المستخدمين، كمستخدمي أجهزة الكمبيوتر متعددة الوسائط، لا يملكون العدد الكافي من مكبرات الصوت لأسباب تتعلق بالسعر والمساحة. لذا، تبرز الحاجة إلى تقنية قادرة على معالجة الإشارات متعددة القنوات وتشغيلها عبر مكبرَي صوت متوازيين، مما يتيح للمستخدمين تجربة الصوت المحيطي. هذه التقنية هي تقنية الصوت المحيطي الافتراضي، والتي تُعرف أيضًا باسم Virtual Surround أو Simulated Surround. ويُطلق عليها أيضًا اسم تقنية الصوت المحيطي غير التقليدية.

يعتمد نظام الصوت المحيطي غير التقليدي على نظام ستيريو ثنائي القنوات دون إضافة قنوات أو مكبرات صوت. تتم معالجة إشارة مجال الصوت بواسطة الدائرة ثم بثها، مما يُمكّن المستمع من الشعور بأن الصوت يأتي من اتجاهات متعددة، مُنتجًا مجالًا ستيريو مُحاكى. تكمن قيمة تقنية الصوت المحيطي الافتراضي في استخدام مكبرَي صوت لمحاكاة تأثير الصوت المحيطي. ورغم أنه لا يُضاهي نظام المسرح المنزلي الحقيقي، إلا أن تأثيره يكون جيدًا في أفضل وضعية استماع. أما عيبه، فهو عدم توافقه عمومًا مع متطلبات وضعية الاستماع العالية، لذا يُعدّ تطبيق هذه التقنية على سماعات الرأس خيارًا مناسبًا.

في السنوات الأخيرة، بدأ الباحثون بدراسة استخدام أقل عدد ممكن من القنوات ومكبرات الصوت لإنشاء صوت ثلاثي الأبعاد. لا يُعدّ هذا التأثير الصوتي واقعيًا تمامًا كتقنيات الصوت المحيطي المتطورة مثل دولبي. مع ذلك، ونظرًا لانخفاض تكلفته، يُستخدم هذا الأسلوب بشكل متزايد في مضخمات الصوت، وأجهزة التلفاز، وأنظمة الصوت في السيارات، وأنظمة الوسائط المتعددة السمعية والبصرية. يُطلق على هذا الأسلوب اسم تقنية الصوت المحيطي غير التقليدية. يعتمد نظام الصوت المحيطي غير التقليدي على نظام ستيريو ثنائي القنوات دون إضافة قنوات أو مكبرات صوت. تتم معالجة إشارة مجال الصوت بواسطة الدائرة الإلكترونية ثم بثها، مما يُتيح للمستمع الشعور بأن الصوت يأتي من اتجاهات متعددة، ويُنتج مجالًا ستيريو مُحاكى.

مبدأ الصوت المحيطي الافتراضي: يكمن سرّ تحقيق الصوت المحيطي الافتراضي بتقنية دولبي في المعالجة الافتراضية للصوت. تتخصص هذه التقنية في معالجة قنوات الصوت المحيطي استنادًا إلى مبادئ علم الصوت الفيزيولوجي وعلم النفس الصوتي، مما يخلق وهمًا بأن مصدر الصوت المحيطي يأتي من خلف المستمع أو من جانبه. وتُطبّق عدة تأثيرات مبنية على مبادئ السمع البشري، منها التأثير ثنائي الأذن. اكتشف الفيزيائي البريطاني رايلي، من خلال تجارب أجراها عام 1896، أن الأذنين البشريتين تختلفان في التوقيت (0.44-0.5 ميكروثانية)، وفي شدة الصوت، وفي طوره، وذلك بالنسبة للأصوات المباشرة الصادرة من نفس المصدر. وبناءً على هذه الفروقات الدقيقة، يمكن تحديد حساسية السمع لدى الأذن البشرية، مما يسمح بتحديد اتجاه الصوت وموقع مصدره بدقة، إلا أن ذلك يقتصر على تحديد موقع مصدر الصوت في الاتجاه الأفقي الأمامي، ولا يُمكنه تحديد موقع مصدر الصوت ثلاثي الأبعاد.

تأثير الأذن. تلعب صيوان الأذن دورًا هامًا في انعكاس الموجات الصوتية وتحديد اتجاه مصادر الصوت المكانية. ومن خلال هذا التأثير، يمكن تحديد الموقع ثلاثي الأبعاد لمصدر الصوت. تأثيرات ترشيح التردد في الأذن البشرية. ترتبط آلية تحديد موقع الصوت في الأذن البشرية بتردد الصوت. يتم تحديد موقع الترددات المنخفضة (20-200 هرتز) عن طريق فرق الطور، والترددات المتوسطة (300-4000 هرتز) عن طريق فرق شدة الصوت، والترددات العالية عن طريق فرق التوقيت. بناءً على هذا المبدأ، يمكن تحليل الاختلافات في اللغة والنغمات الموسيقية في الصوت المُعاد تشغيله، ويمكن استخدام معالجات مختلفة لتعزيز الإحساس بالصوت المحيط. وظيفة النقل المتعلقة بالرأس. يُنتج الجهاز السمعي البشري أطيافًا مختلفة للأصوات القادمة من اتجاهات مختلفة، ويمكن وصف خصائص هذا الطيف بواسطة وظيفة النقل المتعلقة بالرأس (HRT). باختصار، يشمل تحديد الموقع المكاني للأذن البشرية ثلاثة اتجاهات: الأفقي، والرأسي، والأمامي والخلفي.

يعتمد تحديد الموقع الأفقي بشكل أساسي على الأذنين، بينما يعتمد تحديد الموقع الرأسي بشكل أساسي على صيوان الأذن، أما تحديد الموقع الأمامي والخلفي وإدراك مجال الصوت المحيطي فيعتمدان على وظيفة HRTF. وبناءً على هذه التأثيرات، يقوم نظام دولبي المحيطي الافتراضي بإنشاء حالة الموجة الصوتية نفسها لمصدر الصوت الفعلي عند الأذن البشرية، مما يسمح للدماغ البشري بإنتاج صور صوتية متطابقة في التوجيه المكاني المناسب.