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1965年，一位美國的物理學家暨工程師Ray Dolby在倫敦創立了杜比實驗室（Dolby labs）。他的構想是開發出一套雜音消除系統，以改善大眾與專業用途的聲音音質。現在杜比可以說是世界知名的品牌，而他所建立的環場音效規格，也廣為電影院和家庭所使用。在這裡我們先來看看杜比數位音效之前的2個舊規格： 杜比環繞（Dolby Surround）：這項規格有3聲道，包括2個前置與1個後方聲道。響應範圍為100 Hz到7 kHz。 杜比專業定向邏輯（Dolby Pro Logic）：這是杜比環繞的4聲道加強版，包含中央聲道以及2個發聲器共享的後方聲道。
杜比數位5.1聲道（Dolby Digital 5.1）也稱作AC-3（Audio Code-3），它包含6個聲道 － 2個前置、2個後方、1個中央和1個重低音。和杜比環繞或專業定向邏輯不同的是，杜比數位5.1規格的響應範圍為20 Hz到20 kHz。「5.1」中的5代表5個前後方喇叭，1則代表稱作LFE（低頻特效，Low Frequency Effects）的重低音。AC-3這個名詞，則是一種消除人耳無法聽見的聲音資料，並且以6聲道來重現杜比數位音頻的技術。杜比數位音效中不可或缺的就是解碼器（decoder），這在像是創新未來的Inspire 5700喇叭，或是Audigy、Acoustic等能夠解碼5.1聲道並正確輸出音效的音效卡中都能找到。
另外也有只有2隻喇叭加1個重低音，採用虛擬杜比數位（Virtual Dolby Digital）技術的音效系統。它們利用混音的處理，從前置喇叭發出虛擬的中央聲道，後方聲道則由使用HRTF演算法的處理器模擬出應有的效果，透過前置喇叭發聲。
杜比數位音效使用的是固定的音效壓縮方式（約1:2）。換言之，無論有多少聲音需要壓縮，壓縮比都是維持一定，因為這種壓縮演算法的輸出是固定的。因此這也同時有優缺點，缺點在於聲音的品質會隨著音量的放大而減低。但是因為它佔用的空間少，DVD上的其他空間可以用來存放其他語言或是額外的內容，這也足以補足它在音質上的缺失。一般來說，AC-3的音效採用18 bits編碼，所以AC-3音效資料的標準輸出是384 Kbps（6聲道 x 18 x 48 kHz）。在解碼時，杜比數位解碼器在將資料傳到前置聲道時會慢約1毫秒（ms），這是因為聽的人的位置總是比較靠近後方喇叭。這也讓我們能同時感覺到各方的音效，部份的解碼器可以讓您調整延遲時間，以獲得最佳的聽覺享受。
這項規格的主要優勢，在於它是DVD數位環繞音效的標準。在DVD的規格當中，除非已經有杜比數位編碼的音頻資料，否則不能夠再加入其他種類的數位音效。所以您找不到只有支援DTS的DVD。這也造就了它的第二項優勢，也就是幾乎通用。第一部使用杜比數位5.1聲道技術的電影是1992年的「蝙蝠俠大顯神威（Batman Returns）」，之後幾乎所有的DVD都採用了這種規格。
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