虚拟现实技术利用计算机技术等高科技手段构造出虚拟环境,使人获得与现实一样的感觉。虚拟听觉空间就是在虚拟环境中加入与视觉并行的三维虚拟声音,使收听者在模拟环境中收听到的声信号逼近在真实环境声场中收听到的声信号。在人的听觉感受中,除了声强、音调和音色外,还包括对声音空间特性的感觉,这就是人耳的空间听觉能力。长期以来,人们从听觉生理学、听觉心理学和声学的角度对空间听觉进行了深入的研究并取得了一定的成果。随着计算机技术和信息产业的迅猛发展,空间听觉的应用也越来越广泛。在空间听觉的研究和实现中,与头部相关联的冲激响应(HRIR)以及与头部相关联的传递函数(HRTF)占有十分重要的地位。本文运用空间听觉理论实现虚拟空间听觉和虚拟环绕声系统。论文的内容主要包括:1.介绍加州大学Davis分校的CIPIC(Center for Image Processing and Integrated Computing)接口实验室对HRTF的测量方法,坐标分布,简要介绍了HRTF的幅度和相位特性。2.分析了虚拟听觉空间和虚拟环绕声系统的原理,指出这两个系统的缺陷和改进途径,详细阐述为实现计算机仿真系统的实时性所使用的快速卷积算法和多缓冲区技术,并且对Doppler Effect的不同实现方法进行了比较。3.提出了虚拟听觉空间和虚拟环绕声系统在DSP5416平台上的实现算法,具体包括:存储器分配,程序定点化,混合编程,流水线等,着重分析了利用主元分析PCA对HRIR数据进行压缩和使用实时数据交换(RTDX)技术。4.展望了虚拟听觉空间和虚拟环绕声系统,提出在个人化、混响和均衡等方面的设想。