声源定位技术作为一个涉及到听觉生理学、听觉心理学、人工智能等多个学科的综合性研究领域,在语音的识别、分离、增强方面、人工智能以及军事领域具有广泛的应用价值。基于听觉特征的声源定位是其中的研究热点,而人工头作为模拟听觉系统的重要组成部分,对于声源定位和虚拟听觉等具有重要的研究价值。设计了一种基于双耳声源的人工头试验台,并在试验台的基础上进行头相关传输函数的测量、听觉特征提取方法和声源定位算法的研究。（1）针对声源定位情况的要求,设计基于双耳听觉的声源定位系统。该系统包括人工头、数据采集、和机械运动部分,实现双耳声信号的采集、保存和波形显示,为声源定位提供有效的数据保障。（2）对头相关传输函数的测量原理、测量信号的选取、测量流程和计算方法进行了研究,得到了较为准确的该人工头的头相关传输函数。并根据测量的头相关传输函数研究了双耳时间差和强度差。头相关传输函数表征的是人头生理结构对到达双耳的声波的综合滤波作用,它涵盖了多方面的综合信息,但是头相关传输函数具有特异性,是多个个性参数共同决定的,不同的人工头的头相关传输函数不完全相同,所以目前头相关传输函数的获得主要依靠实验测量。（3）针对双耳时间差和强度差作用频段的不同,并结合人耳耳蜗基底膜的带通滤波功能,提出了分频带的双耳时间差和强度差的听觉特征提取方法,从而筛选出对于该人工头双耳时间差和强度差表现较好的作用频段,并将这些频段的定位线索用于后续的定位。研究表明该人工头时间差的作用频段为300Hz-1kHz,强度差的作用频段为4kHz-5kHz。（4）针对双耳时间差存在前后方位混淆和双耳强度差同方位角对应关系复杂的情况,将分频段时间差和强度差组合为综合听觉特征,作为声源方位的特征参数,同时考虑到计算精度问题,可以认为声源定位是一种概率问题,所以提出了一种基于贝叶斯理论的概率声源匹配算法。验证表明该方法能有效避免前后混淆,提高声源定位精度。（5）由于语音信号不是连续的,一段语音中存在语音与语音之间的噪音段,这对定位性能造成影响,提出了一种使用MFCC系数的端点检测方法,该方法具有很好的噪声鲁棒性,能够有效的提取出语音段,实验表明有助于提高定位性能。最后使用测得头相关传输函数生成的虚拟声源信号和真实场景下测得语音信号进行声源定位性能的测试。结果表明该方法就有较好的定位精度和噪声鲁棒性。