近代工业的发展使得噪声污染逐渐成为不可忽视的环境问题,而伴随着社会经济与文化的进步,人们对学习、工作及生活环境中良好听觉体验的需求日益增长。前馈式主动噪声控制技术是主动噪声控制（Active Noise Control,ANC）领域的重要分支,以其稳定性、收敛性及降噪水平等方面的优势成为ANC领域的研究热点。风机管道环境是前馈式ANC的经典研究对象,而风机管道噪声恰是环境噪声的主要来源。能否为前馈式ANC系统提供高质量的参考信号是系统降噪性能的分水岭,而这一参考信号主要受到系统次级扬声器声反馈造成的方向性干扰。为解决声反馈干扰带来的前馈式ANC系统稳定性及降噪水平下降的问题,本文利用麦克风阵列替代传统前馈式ANC系统中的单一参考麦克风,利用麦克风阵列的波束成形技术定向提取初级噪声源方向的噪声信号,本文主要开展了以下方面的研究工作:首先,阐述了前馈式ANC及常见阵列波束成形技术的理论基础。指出前馈式ANC系统及常见前馈式ANC算法的特点,并介绍了常见自适应波束成形算法的线性约束最小方差（Linear Constraint Minimum Variance,LCMV）优化原理及阵列坐标系。其次,针对风机管道噪声中旋转噪声分量的窄带情形,以基于嵌入式Linux的均匀环形麦克风阵列设备作为前馈式ANC系统的参考信号传感器,配合执行Fx LMS算法的DSP设备,实现了风机管道主动噪声抑制的模拟。其中,对旋转噪声分量的频率进行基于加窗FFT的二次插值估计;利用圆谐波变换将均匀环阵转换为虚拟线阵;并基于前后向空间平滑技术,利用窄带LCMV波束成形器完成了次级扬声器声反馈的有效抑制;同时针对一般Linux音频延时及窄带LCMV算法的特点,利用最小二乘法进行延时补偿。最后,针对风机管道噪声中旋转噪声叠加底噪声的宽带情形,将宽带Frost算法与Fx LMS算法相结合,完成了风机管道宽带噪声抑制的仿真模拟。其中,利用Duvall结构完成了次级扬声器声反馈的有效抑制。从实验及仿真结果看,本文设计的波束成形器“断开”了前馈式ANC系统的声反馈路径,从而提高了系统的稳定性及降噪水平,有助于实现ANC系统的实用化。