在多媒体音频领域，设备的便捷化、低成本化与消费者对音质不断提升的要求之间构成了鲜明的矛盾。低音表现力是音质的重要方面，而传统上好的低音响应要求大体积、高成本的扬声器。普通的解决方案，如简单的低频增益提升或扬声器频率补偿滤波器等方法，不仅效果极其有限，而且使得扬声器的效率人人降低，对于电能十分宝贵的便携式设备而言很不经济。 针对这个矛盾，本文在物理声学、心理声学原理的研究基础上，充分认识了人耳对音调、响度、音色及音型的感知特点，利用“消失的基频”这一独特声学现象，通过回放声音的低频信号基频的谐波序列，使得人耳能够“虚拟”感知到那些并未被扬声器真实回放山来的低音音调。我们称这一经济高效的方法为“虚拟低音”技术。 现代微电子技术强大的DSP运算能力为实时音频信号的“虚拟低音”再现提供了可能。本文提出并实现了一套基于ASIC的虚拟低音方案。本方案使用反馈乘法作为非线性运算模块来产牛原信号低频部分的谐波序列，并根据人耳的响度-频率响应曲线和声音信号的时域变化特点对谐波序列的增益进行有效控制，从而使虚拟低音不仅在音调上，而且在响度、音色和音型上也与原低音信号尽量接近。 在本方案的硬件实现上，由于数据处理速度要求不高，故采用最为节省硬件资源(芯片面积)的串行电路结构，同时利用一些巧妙的办法，如CORDIC，实现了算法中的除泫等关键运算。另外，论文还对硬件设计中的数据编码、功耗、噪声等问题作了讨论，并总结了硬件的实现流程。 由于条件限制本设计尚未流片，也无芯片测试结果。本设计通过FPGA实时平台验证了算法的RTL 代码实现。主观评测的测试结果证实了虚拟低音算法明显提升了低音的响度，且效果与全频耳机相比相差不大，从而证明了本设计中的算法和实现结构是可行的。