Kalbos signalų apdorojimo ir eksperimentinės fonetikos grupės veiklos kryptys apima dvi pagrindines sritis. Tyrėjai atlieka šnekamosios kalbos signalų apdorojimo, kalbos atpažinimo; kalbos signalų apdorojimo, statistinio klasifikavimo, akustinių procesų modeliavimo būdų, kurie leistų pagerinti automatinių šnekamosios kalbos atpažinimo sistemų efektyvumą, tyrimus. Pagrindinis dėmesys skiriamas lietuvių šnekamosios kalbos atpažinimui, tačiau taip pat ieškoma universalių būdų, kuriuos galima būtų pritaikyti ir kitų kalbų atpažinimo sistemose. Grupės mokslininkų interesų sritis — ir lietuvių šnekamosios kalbos fonetinių savybių analizė, lietuvių šnekamosios kalbos fonetinių vienetų fundamentalių savybių tyrimas bei aprašymas. Bendradarbiaudami su grupe, trys doktorantai (Lidija Kaukėnienė, Robertas Kudirka, Kęstutis Driaunys) apgynė daktaro disertacijas. Šiuo metu su grupe bendradarbiauja doktorantas Kęstutis Tomkevičius. Grupės mokslininkai dalyvavo ir dalyvauja keliuose europiniuose projektuose: COST veiklose COST278 ir COST2102, VMSF projekte „Balsai“, vykdytame pagal Aukštųjų technologijų plėtros programą.