扬声器虚拟重放技术采用两个或更多的扬声器重构目标声源产生的双耳声压,从而产生期望的听觉感知。早在20世纪60年代国内外就开始了扬声器虚拟重放研究,它具有硬件结构相对简单以及使用扬声器数量相对较少的优点。近年由于数字信号处理技术的发展,扬声器虚拟重放技术逐渐被广泛应用。但另一方面,该技术也存在一些问题和缺陷,主要包括三点。第一,重放音色改变的问题。第二,听音区域窄与重构双耳声压的稳定性问题。第三,虚拟源方向畸变的问题,特别是侧向虚拟源方向畸变以及前方两扬声器虚拟重放在实际应用的条件下不能产生整个水平面的虚拟源的问题。其中第一个问题可通过适当的音色均衡解决。为了探究第二、第三个问题的原因以及减少扬声器虚拟重放的缺陷,本文开展对扬声器虚拟重放的双耳声压控制与定位性能的研究,主要包括以下方面:首先,在双耳声压控制的稳定性的基础上,提出用双耳声压控制的代价即虚拟声信号处理滤波器响应的平均功率来衡量虚拟重放的定位性能的方法。并以两扬声器虚拟重放为例,分析对称与非对称扬声器布置的情况下虚拟重放的实际定位性能与双耳声压控制的稳定性和代价的关系。特别是揭示和证明了窄张角的对称器布置（立体声偶极）和非对称扬声器布置会分别增加双侧和异侧的侧向虚拟源的声压控制代价,从而产生定位的缺陷。然后,为了解决对称两扬声器布置下的侧向虚拟源方向畸变的问题,从双耳声压控制的稳定性和代价的角度出发,分析不同张角的三扬声器虚拟重放的定位性能。理论和实验表明,相较于两扬声器虚拟重放,合适布置（半张角为90°）的三扬声器虚拟重放能更有效重放侧向虚拟源。最后,为了解决前方两扬声器虚拟重放在实际应用的条件下不能产生后半水平面的虚拟源的问题,在半张角为90°布置的三扬声器虚拟重放的基础上进一步提出菱形布置的四扬声器虚拟重放。实验验证菱形布置的四扬声器虚拟重放基本可以实现整个水平面的虚拟源的重放,并且保留三扬声器虚拟重放改善侧向虚拟源重放的优点。因此,本文的研究证明了双耳声压控制的稳定性和代价是衡量扬声器虚拟重放定位能力的主要参数,不适当的扬声器布置会在虚拟重放中产生侧向虚拟源定位缺陷,并提出改善重放侧向虚拟源的扬声器布置,最后提出菱形布置的四扬声器虚拟重放实现整个水平面虚拟源重放。本文的研究为实际设计虚拟重放的扬声器布置,减少虚拟重放的定位缺陷提供了依据。