Ya he resuelto lo que me pasaba, así que dejo aquí mi aportación por si resulta útil a otros.

Toshiba nunca me contestó, así que me planteé cambiar el reproductor blu ray por otro que tuviera salida de audio coaxial u óptica. Debo decir que todas las marcas que consulté en internet no son claras a la hora de decir si sus reproductores son capaces de sacar audio multicanal por esas salidas. Sí suelen decir que soportan DTS, Dolby Digital, etc., pero no indican cuántos canales envían.

Consulté a Sony y me contestó que por la salida coaxial sólo se sacaban dos canales, es decir, estéreo, así que renuncié a cambiar de reproductor y busqué un aparato en Amazon que me permitiera extraer el audio del cable HDMI de manera independiente. Pego aquí el enlace del producto que compré:

https://www.amazon.es/LiNKFOR-Conver...udio+extractor

Hay otros hilos en el foro que tratan de aparatos similares a éste. Pero no me quedaba claro si esos extractores sacaban Dolby Digital 5.1 o DTS 5.1. Y aquí va mi aportación tras varios días de uso.

Si reproduzco un disco DVD que tenga DTS, el aparato sí transmite DTS 5.1 al amplificador. Si en el menú del disco selecciono Dolby Digital, pues el extractor manda Dolby Digital 5.1 al amplificador. Y aquí viene lo raro: si reproduzco un disco blu ray da igual qué tipo de audio multicanal seleccione en el menú del disco (Dolby Atmos, DTS 7.1, DTS 5.1, etc.); siempre obtendré Dolby Digital 5.1.

Deduzco que debe ser una peculiaridad de mi reproductor blu ray. En cualquier caso, por una cantidad razonable he podido seguir utilizando mi viejo amplificador multicanal.