随着多媒体与数字信号处理技术的发展，以及听觉心理学、生理学研究的深入，各种数字音效处理系统的性能得到不断提到，其中最具代表性的当属杜比(Dolby)实验室提出的多通路环绕声系统以及SRS公司开发的虚拟环绕立体声系统。为了较为全面地反映声场的空间信息，多数环绕声系统都是多通路系统，这类系统对设备安装、调试的要求很高。基于双声道的三维虚拟声系统虽然空间声场信息不如多声道系统丰富，但对输入要求低且回放设备简单，因而有着广阔的发展空间。本文通过相关研究提出了双声道三维虚拟声系统的方案设计及软件实现。 本文首先分析SRS公司的双声道三维虚拟声系统，研究了三维虚拟听觉空间特性、音频信号的双声道特性，在此基础上提出了基于音箱与耳机两种回放设备的双声道三维虚拟声系统的设计方案，并且利用VC进行软件实现，测试结果表明了该双声道三维虚拟声系统的可行性、有效性。 论文的内容主要包括以下几个部分： (1)详细分析了三维音效技术，特别是双声道三维虚拟声技术，简要阐述了虚拟听觉空间技术在不同领域的应用。 (2)分析了加州大学戴维斯分校图像处理和集成计算中心(CIPIC)的与头相关传递函数(HRTF)，基于人体参数与HRTF的关系，对HRTF数据进行个人化处理。 (3)研究了双声道三维虚拟声生成算法，基于音箱和耳机两种重放设备，提出了双声道三维虚拟声系统的设计方案，并通过软件实现，同时给出算法的复杂度分析和性能测试结果。 (4)总结论文工作并简要介绍了双声道三维虚拟声系统的发展前景。