Yo también soy de los que prefieren el bitstream y que sea el AVR el que decodifique, ahora bien, todo debe tener una explicación...

Cuando configuras el BDP an PCM, lo que hace es abrir el archivo de sonido y extraer los 5+1 (ó 7+1) canales, hasta aquí, lo que hacen todos.
Ahora bien, a la hora de transmitirselo al AVR, el BDP puede hacer dos cosas
a) Mandar los 5+1 canales tal cual los ha extraido
b) Hacer un downmix y mandar dos canales en stereo

En ambos casos, el AVR no tiene ni idea de cual era el archivo inicial, y por eso no te va a salir nunca el indicativo de DTS Master Hd, ni cualquier otro, así que hasta aqui vamos bien.

El modo Neo 6 Cinema es un modo simulado, que como dices coje una pista (en general stereo) y la convierte en multicanal. No estoy completamente seguro que sea exclusivo de entradas stereo, pero como dices, yo también lo pensaba asi.

Para comprobarlo se me ocurren dos cosas
1) Intenta seleccionar la entrada directa, me explico, no sé como es en el Pio, pero en otros suele existir un botón llamado Straight que te desactiva los modos simulados
2) Busca en el menu, la información de entrada, suele ser un menu donde te pone la información de o que le está llegando al AVR, tanto de imagen como de sonido, ahí se podrá ver si es stereo o multicanal.

En el caso de que confirmes que es stereo, tienes entonces que buscar en el BDP como se activan todos los formatos de sonido para que no te haga downmix (si no lo hace por defecto)

Un saludo