1994年，日本先锋公司宣布与美国杜比实验室合作研制成功一种崭新的环绕声制式，并命名为“杜比AC-3”(Dolby Surround Audio Coding-3)。1997年初，杜比实验室正式将“杜比AC-3环绕声”改为“杜比数码环绕声”(Dolby Surround Digital)，我们常称为Dolby Digital。
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它是杜比公司开发的新一代家庭影院多声道数字音频系统。杜比定向逻辑系统是一个模拟系统。它的四个声道是从编码后的两个声道分解出来的，因此难免有分离度不佳、信噪比不高，对环绕声缺乏立体感，并且环绕声的频带窄等缺点。AC(Audio Coding)指的是数字音频编码，它抛弃了模拟技术，采用的是全新的数字技术。
杜比数字AC-3提供的环绕声系统由五个全频域声道加一个超低音声道组成，所以被称作5.1个声道。五个声道包括前置的"左声道"、"中置声道"、"右声道"、后置的"左环绕声道"和"右环绕声道"。这些声道的频率范围均为全频域响应3-20000Hz。第六个声道也就是超低音声道包含了一些额外的低音信息，使得一些场景如爆炸、撞击声等的效果更好。由于这个声道的频率响应为3-120Hz，所以称".1"声道。6个声道的信息在制作和还原过程中全部数字化，信息损失很少，全频段的细节十分丰富
杜比数字AC-3是根据感觉来开发的编码系统多声道环绕声。它将每一种声音的频率根据人耳的听觉特性区分为许多窄小频段，在编码过程中再根据音响心理学的原理进行分析，保留有效的音频，删除多作的信号和各种噪声频率，使重现的声音更加纯净，分离度极高。
杜比数字AC-3系统可用前置的左、右音箱，中置音箱产生极有深度感和定位明确的音场，用两个后置或侧置的环绕音箱和超低音箱表现宽广壮阔的音场，而六个声道的信息在制作和还原过程中全部数字化，信息损失的很少。全频段的细节十分丰富，具有真正的立体声。
杜比数字AC-3具有很好的兼容性，它除了可执行自身的解码外，还可以为杜比定向逻辑解码服务。因此，目前已生产的杜比定向逻辑影视软件都可以使用杜比数字AC-3系统重现。由于杜比数字AC-3系统的编码非常灵活，所以它的格式很多。目前它已被美国采用作为高清晰电视(HDTV)音频系统，最新DVD机也包含杜比数字AC-3。因此杜比AC-3环绕声系统可能是极有发展前途的技术。
AC-3音乐文件格式
AC-3发展当初是为了应用在电影院上的,AC-3音效因为胶卷的空间实在有限,所以AC-3音效的资料是存放在胶卷上,齿孔与齿孔的中间,这部分的空间实在太小了,所以杜比的工程师只好将他们认为人耳听不到的地方加以删除,藉以节省空间,这种破坏性的压缩还是会造成失真的,但是为了迁就原有器材上的限制,这也是逼不得已的做法。
AC-3采用6只喇叭模式,除了超重低音部分外,其馀皆是全频段Stereo声道,48KHz,16bit,且现场拍摄时每个声道皆是独立麦克风来录制,所以AC-3的後环绕声道拥有完整的定位能力。
AC-3资料的流量,两声道是192Kbps,大约是未压缩资料的8分之一大小,5.1声道的流量是384Kbps~448Kbps,最高可提升到640Kbps,越大的资料流量代表越小的压缩比例,音质相对的会更好,可听到的细节也会多,但Dolby AC-3将S/N比控制的很好,所以影响的重点就是可听到的细节多寡与否了。
