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虚拟听觉通过合成和重放双耳声信号以产生特定的声音事件，使倾听者获得“身临其境”的听觉感受。它在双耳听觉的科学研究、多媒体与虚拟现实以及消费类电子产品等领域具有重要的应用价值。虚拟听觉有两种重放方式：耳机重放和扬声器重放。为了消除重放环节对双耳声信号的影响，需要进行均衡处理，也就是将双耳声信号进行耳机到耳道的传输函数HpTF的预均衡处理(耳机重放)或串声消除和音色均衡函数CTC(扬声器重放)的预均衡处理。在实际应用中，如何简化HpTF和CTC以便于相应的滤波器设计是一个重要的问题。最小相位近似是一种常用的简化方法。本文通过理论分析和心理声学实验，系统研究了将最小相位近似引入虚拟听觉重放的耳机或扬声器均衡合理性。本文测量了20名受试者、3款耳罩式耳机的HpTF(每人20次)，并采用相关法分析了HpTF的最小相位特性。计算结果表明：在0-20kHz的全频段，把HpTF作最小相位近似会带来误差，最小相位HpTF与原始测量HpTF的平均相关系数仅为0.85；但在0-12kHz范围，HpTF基本可以近似认为是最小相位函数，平均相关系数达到0.95。进一步，本文采用主观辨别心理声学实验验证0-12kHz频段的HpTF最小相位近似的合理性。实验在水平面7个方向进行，共有10名受试者参加实验。主观听音实验结果表明，对于三款耳罩式耳机，0-12kHz频段中HpTF的最小相位近似不会引起可察觉的听觉感知。因此，HpTF最小相位近似在12kHz以下是合理的，相应的滤波器设计可得以简化。由于主要的听觉定位因素集中在12kHz以下，最小相位近似不会明显影响重放的性能。另一方面，针对扬声器虚拟听觉重放中的串声消除和音色均衡函数，本文对其不含方向信息的公共部分进行最小相位近似和重构。相应的主观辨别心理声学实验结果表明，最小相位近似的简化不会带来可感知的听觉变化，因而不会影响扬声器虚拟听觉重放的效果。因而，本文的研究证明了，在一定的条件下，耳机或扬声器虚拟听觉重放的均衡中引入最小相位近似是合理和可行的。通过最小相位近似简化，可有效减少原均衡函数的有效长度，有利于滤波器设计和硬件实现。