随着数字多媒体技术的发展,人们对于声音的水平提出了更高的要求,希望能够构造完美的虚拟听觉空间,虚拟立体声技术是构建虚拟听觉空间的关键。随着数字信号处理的高速发展,虚拟立体声的实现逐步成为可能,虚拟立体声技术也逐渐成为音频处理领域的重要研究课题。由于部分录音条件并不能完成双声道的录音,而虚拟立体声技术至少需要双声道的声音信号,所以该系统主要是将单声道声音信号作为输入信号并将其转化为双声道声音信号,并通过数字信号处理的方式使处理后的声音信号带有空间位置信息和混响信息。本文首先介绍了虚拟立体声的发展过程和目前虚拟立体声的国内外研究现状,对人耳生理学进行了阐述,并且介绍了目前评价立体声效果的方法。然后,对声源定位、混响系统和变调系统进行综述,重点对声源定位方式和混响系统的构建进行了分析,并根据耳机声音信号重放的特点,完成通过以单声道信号作为输入信号的声源定位系统、混响系统和声音变调系统的设计。并针对不同的声源定位方式和不同的混响系统模型对单声道信号进行处理,完成了matlab仿真实验。最后对双声道虚拟立体声系统进行了真人的效果测试,测试中对声源定位位置准确性、声音混响系统效果和差频信号播放条件下对虚拟立体声效果影响等方面进行了测试,并针对相应的测试结果进行了分析与讨论。通过测试结果验证了双声道虚拟立体声系统的可行性,并针对测试结果中的不足提出了该虚拟立体声声音处理系统存在的不足和缺陷并指出以后的改进方向。