Optimizing MFCC Parameters for Breathing Phase Detection

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/s25165002
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Breathing phase detection is fundamental for various clinical and digital health applications, yet standard Mel Frequency Cepstral Coefficients (MFCCs) settings often limit classification performance. This study systematically optimized MFCC parameters, specifically the number of coefficients, frame length, and hop length, using a proprietary dataset of respiratory sounds (n = 1500 segments). Classification performance was evaluated using Support Vector Machines (SVMs) and benchmarked against deep learning models (VGGish, YAMNet, MobileNetV2). Optimal parameters (30 MFCC coefficients, 800 ms frame length, 10 ms hop length) substantially enhanced accuracy (87.16%) compared to default settings (80.96%) and performed equivalently or better than deep learning methods. A trade-off analysis indicated that a clinically practical frame length of 200–300 ms balanced accuracy (85.08%) and latency effectively. The study concludes that optimized MFCC parameters significantly improve respiratory phase classification, providing efficient and interpretable solutions suitable for real-time clinical monitoring. Future research should focus on validating these parameters in broader clinical contexts and exploring multimodal and federated learning strategies.