本发明公开了一种基于自动编码器和球谐展开的HRTF重建装置及方法。其装置包括：变分自动编码器，用于根据耳部图片获得耳廓特征的编码表示；球谐系数展开模块，用于将HRTF使用球谐函数展开成球谐系数；预测模块，用于根据变分自动编码器输出的图片编码表示预测HRTF球谐展开系数；重建模块，用于将预测模块预测的球谐展开系数重建为HRTF幅度，然后根据听者的头部宽度进行HRTF相位的个性化，从而获得完整的HRTF。本发明使用球谐函数对HRTF进行降维表示，降维后能够使模型训练更容易，并且理论上可以使用预测的球谐展开系数得到全空间的HRTF。