Un sistema molto interessante, anche se più complicato, è quello illustrato nella fig. 4, definito sistema tridimensionale. In questo caso la diversità è nel modo in cui viene trattato il segnale dry, che viene diretto ad un proprio finale, mentre l'effettistica entra nel mixer e viene inviata stereofonicamente ad un altro finale.

La qualità del suono è in questo caso la più fedele in assoluto, in quanto il suono dry ha un suo sistema di amplificazione personale, mentre gli effetti ne hanno un loro. Questo tipo di amplificazione, che viene usato da molti chitarristi ed è ideale per i palchi grossi, può essere costituita anche da amplificatore (combo o testata e cassa), che ha un suo normale sistema di amplificazione, e un rack di effetti che ne ha uno proprio. Dall'amplificatore si preleva il segnale dry dal line out e lo si manda al rack effetti, che dovrebbe essere possibilmente dotato di mixer. La configurazione dei collegamenti nel rack effetti può essere simile a quella proposta in fig. 4, con la differenza che nel canale 1 arriva un segnale dry proveniente dal line out dell'amplificatore. Anche in questo caso si mantiene la fedeltà sonora nel suono dry (fig. 5) ed una buona qualità dell'effettistica, la quale deve sempre fornire il 100% dell'effetto, che sarà poi mixato al segnale dry.

Nello schema seguente (fig.6, fonte rivista AXE) abbiamo un setup famoso: è la configurazione di partenza che usava Pat Metheny a partire dalla seconda metà degli anni '70 e che mostra un sistema tridimensionale, vera novità per quei anni. La chitarra (Gibson ES175, datata '58) viene amplificata da un vecchio Acoustic 134, dal quale si preleva un segnale che entra in un Lexicon Prime Time, un doppio digital delay con controlli indipendenti. Da questo escono due segnali wet (solo effetto, senza suono originale), uno ritardato di 14ms e l'altro di 26ms, inviati ad una coppia di Yamaha G-100. In definitiva anche questo è un chorus! Il riverbero viene invece aggiunto dal mixer dell'impianto Live o in studio.