在音频应用中，常常需要得到扬声器到传声器之间的传递函数，我们统称这类问题为音频信号处理中的建模问题。本文对音频信号处理中五个方向：窄带有源噪声控制、多通道前馈有源噪声控制、模拟反馈有源控制系统、扬声器频率响应测量和立体声回声抵消中的建模问题进行了深入研究。 对于有源噪声控制系统，次级通道的建模信号通常采用的是白噪声。本文研究表明对于窄带有源噪声控制，采用中心频率位于窄带噪声处的带阻白噪声作为建模信号，建模误差要远小于采用普通的白噪声。 对于多通道前馈有源噪声控制系统，需要预先知道 J 个控制声源到 K 个误差传声器之间共 JK 个次级通道传递函数。如果和常用单通道有源噪声控制系统一样，采用L阶 FIR 滤波器模拟每个次级通道传递函数，则模拟所有的次级通道传递函数共需要JKL个参数。本文采用级联结构的 FIR 滤波器模拟次级通道传递函数，减少了模拟次级通道传递函数所需参数的个数。同时将该级联结构模型和多通道无延迟子带算法相结合，降低了实现多通道有源噪声控制系统的计算量。 对于模拟反馈有源噪声控制系统，为了使得系统的性能达到最优，需要对反馈控制器进行优化设计。在本文中，首先测得次级通道频率响应；然后根据测得的频率响应，采用经典控制理论构造出合适的代价函数；最后通过差分进化(Differential evolution)最优化算法得到控制电路的参数。本文不仅给出了单通道反馈控制器的设计方法，也给出了在通道之间存在耦合情况下多通道反馈控制器的设计方法。 对于扬声器的频率响应测量，Dodd等介绍了一种不使用消声室的扬声器自由场响应测量技术。其原理是在普通房间不同位置测得扬声器到传声器的传递函数，由于每次测量直达声是相同的而反射声是不同的，因此把得到不同位置的频率响应求平均值就能得到接近在自由场测得的扬声器频率响应。事实上这种测量方法存在一定的偏差，本文探讨了这种测量方法的偏差大小及其改进方法。 对于立体声回声抵消，由于左右声道信号具有相关性，因此自适应滤波器存在非唯一最优值。本文通过对左右声道信号的相位加入随机噪声以减小左右声道信号的相关性，从而使得自适应滤波器更好逼近回声通道传递函数。由于人耳对相位不敏感，加入的相位随机噪声对声音音质影响很小。