人类的听觉系统是非常复杂和精细的。人耳可以根据双耳声声音，准确的辨别声源方位，即入耳具有辨别方位的能力。人们进行了很多研究工作，期望能揭开人耳定位的机理。 双工理论认为，耳间时间差和耳间强度差是人耳定位的主要依赖线索，然而它无法解决三维空间的声音定位问题。双工理论没有考虑到耳廓对声波的反射作用，人们意识到耳廓对声音的定位起着重要作用，提出了声源定位的耳廓效应。实际上，到达人耳的声信号受到人的外耳、肩部以及躯干的滤波作用，这些声学滤波器效果目前统一的用与头相关传递函数HRTF(Head-Related Transfer Function)表示，用于解释人耳对声信号的定位问题。 本文基于HRTF实现了虚拟声源定位系统，主要工作包括： (1)HRTF的测试：要进行虚拟听觉的研究，建立一套完整的HRTF数据库是必需的。本文基于最大长度序列MLS(Maximum Length Squences)、Golay码，时域扩展脉冲TSP(time-stretched pulse)信号、白噪声和单脉冲对HRTF数据以及双耳房间脉冲响应进行测量，同时比较了不同测量方法的优劣： (2)HRTF的插值：HRTF的插值可以解决测试的数据库方位分辨率不够高的问题，进行实时插值还可以节省存储空间。文中首先介绍了经典的线性插值和PCA插值；针对双线性插值要求方位角和仰角间隔都是固定的限制，提出了二元线性插值算法；针对现有的频域插值算法运算量大，时域插值精度不高的问题，提出了基于最小相位重构的HRTF时域插值算法，插值精度高，计算开销小，适合实时处理； (3)基于HRTF的虚拟声源定位系统在ARM上的实现：给出了系统的实现方案，在硬件方面详细分析了系统接口，在软件方面给出了驱动程序和应用程序的设计步骤，并对程序设计和算法的有关细节给予了详细分析。