标准的环绕声系统需要使用多个扬声器进行声音重放,同时对扬声器的质量也有较好的要求,大多数的普通消费者无法承担高品质扬声器的价格。而虚拟环绕声技术可以很好的解决这一问题,该技术利用头部相关传递函数HRTF(Head-Related Transfer Function)对声音数据进行数字信号处理,通过耳机或者两个扬声器重放放出来,能够让人感觉到环绕声的效果,使听着感觉声音来自某个特定的方向或者被声音环绕。本论文首先介绍了虚拟环绕声技术的发展以及国内外研究现状,在此基础上分析了虚拟听觉空间相关的理论知识,其中包括影响声源定位的因素与头部相关传递函数。接下来,论文介绍了HRTF数据的获取方法及数据测量概述,并结合多个公开的数据库对HRTF数据进行了特性分析。在第四章中,论文详细阐述了一种基于耳机重放的三维虚拟环绕声系统设计方法,该方法在三维空间中对声音数据进行处理。第五章主要介绍了虚拟环绕声系统在Android手机平台上的实现,其中包括Android系统框架以及音频处理流程的分析,系统实现的软件处理流程与提高实时性处理的措施,并且对系统进行了主观的音频测试,测试结果表明,最终实现的系统具有很好的虚拟环绕声效果。