人耳可以根据双耳接收的声信号准确地辨别声源方位。三维听觉显示（3DAudioDisplay）或者虚拟听觉空间（Virtual Auditory Space）就是根据人类听觉特征，通过双声道播放系统再现声源空间信息的技术。三维听觉显示作为虚拟现实（Virtual Reality）中信息表示的一种重要手段，提高了虚拟环境的逼真度、交互性和沉浸感。它的研究具有重要的意义和广阔的应用前景。实际上，到达人耳的声信号受到人的外耳、头部以及躯干的滤波作用，这些声学滤波器效果可以用与头相关传递函数（Head Related transfer Functions，简称HRTF）表示。基于HRTF的三维听觉显示利用数字信号处理技术，通过HRTF滤波将声音定位在空间的不同方位，只需一对耳机或扬声器就已经可以实现声音信号空间的方位信息重放，设备简单，成本低。 本文主要研究了三维听觉显示的相关理论和工程实现。论文以虚拟听觉系统中输入（方位信息）和输出（听觉显示）为两条线索，分别从软硬件的层面介绍了电子罗盘与ARM的通信以及基于ARM和Linux的嵌入式音频系统。系统设计方面，硬件上主要叙述了基于IIS总线的嵌入式音频系统的硬件设计步骤，给出了重要的电路图以及PCB设计和硬件调试的关键技术；软件上从初始化程序、设备驱动到应用软件，逐层详细介绍了这个嵌入式音频系统的软件部分的典型构成，包括Linux下的串口通信、音频设备的驱动分析、系统应用软件的算法和代码实现等；另外还重点讨论了基于ARM的嵌入式软件的测试和优化设计。 该系统应用了基于HRTF的三维听觉显示的算法，软硬件调试通过，运行稳定。经测试，目标位置变化或者用户头部转动时，罗盘能够动态跟踪方位的变化，系统所播放的声音效果与实时变化的临场环境相一致，听觉的沉浸感与交互性满足系统要求，性能良好。