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耳机作为最常用的声重放设备，在现代通信、家用音频播放器、虚拟现实、智能硬件、听力康复等领域应用广泛。采用耳机进行声重放时，由于耳机本身往往并非理想电声系统以及耳机与耳廓耳道的耦合作用，使耳机到鼓膜的传递函数(Headphone-To-Eardrum Transfer Function，HETF)具有明显的峰谷结构，会影响耳机还原双耳声信号的音色与空间感。因此，有必要对耳机的HETF进行适当的均衡。耳机均衡目标需要考虑耳机均衡后的时域和频域特性以及主观听感。耳机的时域特性主要考察耳机的瞬态特性，反映耳机对突发信号的跟随能力与还原能力，瞬态响应的衰减特性对耳机主观听感是否有显著性影响尚未有相关报道或文献。耳机的频域特性考察耳机的幅频响应和相频响应，许多研究者对耳机的目标频响进行了研究，以提升耳机声重放的音色与空间感，但耳机的目标频响曲线如何设计仍存在争议。目前对耳机相频响应与耳机主观听感是否有显著性影响尚未有相关报道或文献。 本论文在对耳机进行了测量可重复性实验的基础上，研究了耳机的客观指标对耳机主观感知效果的影响。研究内容和主要创新之处概括如下: (1)采用多种均衡方法进行耳机均衡，首先探讨瞬态响应对耳机声重放主观听感的影响。主客观实验结果表明:瞬态响应衰减越快，耳机重放声的清晰度提升越显著。考虑耳机与助听器发声单元类似，而助听器放音对言语的清晰度要求更高，这对如何提高助听器言语的清晰度有指导作用。 (2)通过对比均衡前、仅幅度均衡、仅相位均衡和幅度相位同时均衡四种情况，研究耳机相频响应对耳机声重放主观听感的影响。主客观实验结果表明:相比于幅度均衡，相位均衡对耳机重放提升音色有显著作用;而以平直幅频响应为目标的幅度均衡对提升耳机声重放效果有限。 (3)研究耳机幅频响应对耳机声重放主观听感的影响。在均衡前平滑耳机的幅频响应，以仿真人耳对频谱细节的分辨率，避免幅频响应的谷点被过度均衡从而产生高Q值的频谱峰。主客观实验结果表明:相比于线性预测编码(Linear PredictionCoding，LPC)平滑法，听觉滤波器平滑法和倒谱平滑法对耳机主观感知提升效果更好。此外，初步探讨了如何设计耳机目标频响曲线。