在杜比实验室的大学时代。

在大学期间，杜比仍然为Ampex工作。作为一个业余录音爱好者，当他在印度的时候，他开始认真思考一种在不损害音质的情况下降低噪音的方法。通过研究，他知道人类的听觉其实是“懒”的。当一大一小两种声音同时存在时，人的耳朵会“听而不闻”较安静的声音。比如邻居家的狗在屋外叫，我们把屋里的音响开大，让狗在看不见的地方叫；在淋浴的时候，水的声音也会让我们听不到手机的声音。如果事情反过来呢？如果电话声盖过了水声会怎么样？杜比意识到，如果录音声源大大超过磁带噪音，噪音可以忽略不计。扩展一下这个思路，如果在录音中加大静音轨道的信号强度，播放时磁带噪音就可以从我们的听觉中“消失”了。具体来说，通过镜像过程，杜比设计的电路装置可以将录音时的增强静音信号恢复到播放时的正常水平，从而降低噪音。

1965年，他回到英国，在伦敦建立了自己的实验室，实践他在印度时想到的方案。1968成立了一家名为“杜比实验室”的公司。1976之后，公司的主要工作转移到了旧金山。1965年，第一款杜比A降噪器问世。该系统可以解决录音机在录音棚录制母带时产生的噪音。1966年，德卡唱片公司在维也纳首次用杜比降噪录制了阿斯金纳粹的莫扎特钢琴协奏曲。1966年底，德卡出版了第一张用杜比降噪录制的唱片——士兵指挥的马勒第二交响曲。

真正让杜比技术普及的是杜比B降噪系统。它广泛应用于家用录音机和随身听产品。当杜比B降噪技术的研发接近尾声时，他做出了杜比实验室只专注技术，不涉足生产的决定。通过将杜比的技术授权给厂商，其他专业厂商应用于生产。杜比和他的实验室通过专利和技术授权建立了自己的商业模式。这在30年前是相当前卫的，也为很多效仿的公司开了先例。