Me respondo yo mismo ya que encontré la solución. Me estaba equivocando; el server soap me devolvía un aviso de que necesitaba añadir a la cabecera el parámetro Accept-Encoding. Me cegué con que debía incluirlo como SoapHeader.
La solución es más simple: hay que añadirlo a las opciones de constructor de SoapClient. Así:
Código PHP:
$client = new SoapClient("some.wsdl", array('compression' => SOAP_COMPRESSION_ACCEPT | SOAP_COMPRESSION_GZIP));
Perdonad las molestias y aquí lo dejo por si alguien se encuentra con el problema.