Analysis of derivative of instantaneous frequency and its application to voice activity detection

Binh Thien Nguyen; Wakabayashi Yukoh; Iwai Kenta; Nishiura Takanobu

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Analysis of derivative of instantaneous frequency and its application to voice activity detection

机译：瞬时频率衍生分析及其在语音活动检测中的应用

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Recently, the use of speech processing in a time-frequency domain that handles the phase spectrum in addition to the amplitude one has been increasing because many studies have revealed the importance of phase. Inspired by this motivation, this paper presents a new speech signal phase processing. The contributions of this paper include the following two points: a detailed analysis of a speech signal by considering a novel phase feature, a derivative of instantaneous frequency (DIF), and demonstrating a new phase-based voice activity detection (VAD) algorithm as one of the DIF's applications. These contributions develop on our previous work that briefly introduced the DIF into VAD. In the analysis part, we investigate the DIF from the theoretical aspect and research the statistical distribution of the DIF of speech signals under various conditions. We also propose a new phase-based VAD algorithm via the statistical likelihood ratio, and use the DIF as an auxiliary feature to improve a conventional amplitude-based VAD method. The experimental results confirm the efficacy of the phase feature in the VAD application and the possibility of combining the phase and amplitude for better performance. (C) 2021 Elsevier Ltd. All rights reserved.

机译：最近，在处理除幅度之外的时频域中的语音处理在幅度之外的时频域一直在增加，因为许多研究表明了相位的重要性。通过这种动机的启发，本文提出了新的语音信号相位处理。本文的贡献包括以下两点：通过考虑新的相位特征，瞬时频率（DIF）的导数，以及演示作为一个新的相位的语音活动检测（VAD）算法作为一个语音信号的详细分析DIF的应用程序。这些贡献在我们以前的工作中发展，简要介绍了DIF进入VAD。在分析部分中，我们研究了来自理论方面的困难，并在各种条件下研究了语音信号的统计分布。我们还通过统计似然比提出了一种新的相位的VAD算法，并使用DIF作为辅助功能来改进传统的基于幅度的VAD方法。实验结果证实了相位特征在VAD应用中的功效以及组合相位和幅度以实现更好的性能的可能性。（c）2021 elestvier有限公司保留所有权利。

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来源
《Applied Acoustics》 |2021年第10期|108116.1-108116.11|共11页
作者
Binh Thien Nguyen; Wakabayashi Yukoh; Iwai Kenta; Nishiura Takanobu;
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作者单位

Ritsumeikan Univ Kusatsu Shiga Japan;

Tokyo Metropolitan Univ Tokyo Japan;

Ritsumeikan Univ Kusatsu Shiga Japan;

Ritsumeikan Univ Kusatsu Shiga Japan;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Phase processing; Derivative of instantaneous frequency; Instantaneous frequency; Voice activity detection;

机译：相处理;瞬时频率的衍生物;瞬时频率;语音活动检测;

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