De uitvinder werd beroemd doordat hij een ruisonderdrukkingssysteem ontwikkelde. In de tweede helft van de twintigste eeuw werd voor heel veel geluidsopnamen nog magneetband gebruikt. Dit werkte prima, maar er was altijd wel wat achtergrondgeluid hoorbaar. Vooral bij rustigere muziekstukken viel dit op.
In 1965 ontwikkelde Ray Dolby een systeem om deze bandruis mee te onderdrukken. Bij deze Dolby Noise Reduction werd er een codeerschakeling tussen de opnamebron en de bandrecorder geplaatst. Het geluid werd eerst gecomprimeerd en daarna gedecomprimeerd. Bij het decomprimeren werden de stillere geluiden wat meer versterkt en uiteindelijk werd de ruis bij het afspelen minder hoorbaar.
Dolby ontwikkelde ook een nieuw systeem voor filmgeluid, dat al snel in veel bioscopen werd gebruikt. Particulieren kennen ‘Dolby’ vooral dankzij het zogenaamde Dolby Surround System.
