空间听觉是指通过物理和心理的方法再现声学事件，使处于重现声场中的听众有身临其境的听觉感知。双耳声信号重放技术是空间听觉重放技术中的一种，它通过重现双耳处的声压信号使听者获得和原始声学场景相同的心理感受。本文采用阵列的方法，通过位于双耳四周的环型麦克风阵列和微型扬声器阵列来研究空间听觉。　　参考传统双耳声信号重现的建模方法，本文对佩戴环型阵列的人头进行模型仿真。不考虑耳廓的情况下，将头部看作实体球，双耳四周的阵元看作球上的点。在自由场中，刚性实体球表面的声场分布因为球体对声波的散射、阴影而发生变化。在和声源同侧的球面上，声压较强，异侧的球面上较弱，并且其声压差随入射声波频率的增大而增大。对室内声源到双耳处的环型阵列进行仿真分析，计算声源到阵元的传输函数。分析结果表明由于头部的作用，和声源同侧的阵元处声场强度要明显高于异侧的阵元处声场强度，差值最大可以达到20dB以上。通过借鉴国内外HRTF数据库的测试方法，设计了一套头相关传输函数阵列测试平台进行实际传输函数的测量，并对实验测量结果进行了分析。结果表明听音环阵列的头相关传输函数和传统HRTF有许多相似的地方，但也有一些不同之处。不同之处在于中频段因耳道共振而产生的峰值的Q值减小，说明受到耳道共振的效果减弱。高频段峰值点和谷值点减少，说明受到耳廓的作用也有所减弱。对于房间内的声源，采用镜像声源法对房间的声波反射特性进行建模分析，由于该方法随着反射阶数的增加，计算量快速增加，所以不宜选择过高的反射阶数。在房间反射阶数的仿真中，针对8米、长6米、宽3米高的普通房间，本文选择反射阶数为3阶。设计了听音环实验平台进行空间听觉实验，分别针对基于建模方法和基于实测方法得到的双耳房间脉冲响应阵列进行实验，对结果进行分析。结果表明，两种方法均可以获得虚拟空间听音效果，两种方法的空间虚拟声像感知方位角偏差相似，基于测量方法的声像感知样本更聚集，效果更好。