虚拟声屏障(Virtual Sound Barrier，VSB)系统由若干控制声源和误差传感器构成，使用有源噪声控制方法在噪声环境中产生局部安静区域，“阻隔”声音但不“阻隔”空气和光，像一个无形的屏障对声音起作用。　　 本文建立立体结构的VSB系统数值模型，从数值模拟和实验两方面说明在噪声来自于多个方向的普通房间中，通过该系统产生人头大小的静区是可行的。VSB系统不仅能在低频工作，达到中频的有效控制也是可期的。此外，研究了误差传感器分布和控制声源分布对系统性能的影响，指出误差传感器间距有上限，控制声源与误差传感器距离有下限。　　 实际应用中人头处于VSB系统包围的静区内，人头的散射将使声场产生变化，导致VSB系统的性能变化。本文研究人头散射对VSB系统的影响。结果表明引入人头后，大多数情况下VSB系统性能提高了。仅当误差传感器包围区间尺寸和波长之比较小时，VSB系统性能降低，而此时系统性能非常好，有限的降低并不影响系统在目标区域形成有效降噪。因此，人头的引入对VSB系统是有利的。系统性能随着系统物理配置的变化趋势，与未引入人头时是一致的，但在数值上有几个分贝的差异，随频率升高，差异变大。在人耳处获得有效降噪的同时，人头可以在误差传感器包围区间自由移动，显示出系统对人头移动有较好的鲁棒性。　　 有源控制系统选取不同的代价函数会有不同的控制效果。本文研究VSB系统在采用不同代价函数时的性能表现，包括误差传感器的声势能密度和、声动能密度和、声能量密度和三种代价函数，分析此时系统降噪效果的异同和控制区间声压降低量分布的变化。研究表明考虑目标区域总降噪量和目标区域声压降低量均匀程度两个方面，以声能量密度和为代价函数是较好的选择。　　 VSB系统的误差传感器阵列通常都布放于目标区域边界。对于某一特定目标区域，误差传感器阵列处于目标区域中，其降噪量可能更大，即误差传感器有一最优位置。然而，误差传感器阵列处于目标区域中会妨碍人头的活动。本文在VSB系统中引入虚拟传感器技术，将虚拟传感器布放于目标区域中，物理传感器布放于目标区域边界，解决此问题。研究了虚拟传感器位置变化引起的VSB系统性能变化，寻找使系统性能最优的虚拟传感器位置，包括理想最优位置与实际最优位置，并与不使用虚拟传感器的情况进行比较。研究表明，控制声源与物理传感器距离很小时，虚拟传感器布放于实际最优位置，与误差传感器处于目标区域边界(不使用虚拟传感器)相比，系统性能提高明显。