I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 ,   p p .   4 8 7 8 ~ 489 2   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 5 . p p 4 8 7 8 - 489 2           4878     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Exploring  Arabic  non - sibila nt  frica tive con so na nts:  a   co mprehens iv e cl a ss ificatio n       Yo us s ef   E lf a hm 1 ,   Nesrine  A ba j a dd i 1 ,   B a dia   M o un ir 2 ,   L a ila   E lm a a zo uzi 2 ,   I lha m   M o un ir 2 ,    Abdelm a j id F a rc hi 1   1 I M I I   La b o r a t o r y ,   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o mp u t e r   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e s  a n d   Te c h n i q u e s ,   H a s san   F i r st   U n i v e r si t y ,  S e t t a t ,   M o r o c c o   2 LA P S S I I   La b o r a t o r y ,   H i g h   S c h o o l   o f   Te c h n o l o g y ,   C a d i   A y y a d   U n i v e r si t y ,   S a f i ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   16 ,  2 0 2 5   R ev is ed   Au g   1 ,  2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   12 ,  2 0 2 6       Vo ice   in tera c ti o n   se rv e s  a s  a n   e fficie n t  to o l  fo r  imp ro v i n g   c o m m u n ica ti o n   b e twe e n   h u m a n s  a n d   m a c h i n e s,  e n a b li n g   q u ick e r   e x c h a n g e s  w it h o u t   th e   n e e d   fo r   p h y sic a l  c o n tac t  with   d e v ice s.  Th is  st u d y   i n tr o d u c e s  a   m e th o d o l o g y   a ime d   a t  id e n ti fy in g   Ara b ic   n o n - sib il a n t   frica ti v e   c o n so n a n ts  a n d   re c o g n izin g   t h e ir  si g n ifi c a n c e   w it h in   th is  c o n tex t.   O u r  a p p ro a c h   in v o l v e s  a n a ly z in g   th e   n o rm a li z e d   e n e rg y   d istri b u ti o n   wit h in   c o n so n a n t - v o we l   p h o n e ti c   sy ll a b les ,   w h ich   se rv e s  a s  th e   a c o u stic  i n p u t  si g n a l   fo r   o u r  sp e e c h   re c o g n it i o n   sy ste m .   No tab ly ,   t h e   re lativ e ly   li m it e d   a tt e n ti o n   g i v e n   t o   n o n - sib il a n t   c o n s o n a n ts  i n   e x isti n g   l it e ra tu re   u n d e rsc o re s  th e   imp o r tan c e   o f  t h is  re se a rc h   e n d e a v o r.   T h e   e v a lu a t i o n   o f   o u r  c las sifica ti o n   m e th o d   a p p li e d   t o   o u r  d a tas e t  h i g h l ig h ts  t h e   p i v o tal  r o le  o f  v o c a l  si g n a l   e n e rg y   in   c h a ra c teriz in g   Ara b ic  n o n - si b il a n t   frica ti v e   c o n so n a n ts.  Ac h iev in g   a   c las sifica ti o n   a c c u ra c y   o f   9 0 %   f o r  d isti n g u ish i n g   v o ice d   a n d   v o ice les s  non - sib il a n t   c o n so n a n ts,  wit h   a   ra te  e x c e e d in g   8 5 %   f o r  o t h e r  c a teg o ries ,   u n d e rsc o re s  t h e   e ffe c ti v e n e ss   o f  o u r  a p p r o a c h .   N o tew o rt h y   is  t h e   o u t p e rfo rm a n c e   o f  o u r  c las sif ica ti o n   tec h n iq u e   c o m p a re d   t o   c u rre n t   a lg o rit h m s  b a se d   o n   su p p o rt  v e c to r  m a c h in e s  (S V M )  a n d   a rti f i c ial  n e u ra l  n e two rk s   (AN Ns ) ,   in d ica ti n g   it s  p o ten ti a l  t o   e n h a n c e   Ara b ic  a u to m a ti c   sp e e c h   re c o g n it io n   (ASR)  s y ste m s.  Ov e ra ll ,   th is   re se a rc h   c o n t rib u tes   t o   a d v a n c in g   sp e e c h   re c o g n it io n   tec h n o lo g y ,   p a rti c u larly   i n   t h e   re a lm  o f  Ara b ic   li n g u isti c s,  o f fe rin g   p r o m isin g   i m p li c a ti o n s  f o r  fu t u re   d e v e l o p m e n ts  in   t h is  field .   K ey w o r d s :   Ar ab ic  lan g u a g e   Ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   Au to m atic  s p ee ch   r ec o g n itio n   E n er g y   in   f r e q u en c y   b a n d s   Fric ativ e  co n s o n an ts   No n - s ib ilan t   Su p p o r t  v ec to r   m ac h in es   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yo u s s ef   E lf ah m   I MI I   L ab o r ato r y ,   Dep ar tm e n t  o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r in g   Facu lty   o f   Scien ce s   an d   T ec h n iq u es   Hass an   First Un iv er s ity   R o ad   o f   C asab lan ca   B . P: 5 7 7 ,   Settat,  Mo r o cc o   E m ail: y . elf ah m @ u h p . ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   th e  er a  o f   tech n o lo g ical  p r o g r ess ,   r o b o ts   h av e  b ec o m e  in c r ea s in g ly   in teg r ated   in to   b o th   in d u s tr ial   an d   d o m esti c  asp ec ts   o f   o u r   d aily   liv es.  Acc o r d in g   to   th e  I n ter n atio n al  Fed er atio n   o f   R o b o tics   ( I FR ) ,   in   2 0 2 2   alo n e,   th e   2 7   m em b er   s tates  o f   th e  E u r o p ea n   Un io n   in s talled   n ea r l y   7 2 , 0 0 0   r o b o tic  u n its   [ 1 ] ,   s h o wca s in g   th e   p er v asiv e  p r esen ce   o f   m ac h in es.  T h is   wid esp r ea d   ad o p tio n   h as  s p u r r ed   th e   ad v a n ce m en t   o f   v o ice  in ter ac tio n   as  an   ef f icien t  m o d e  o f   co m m u n icatio n   b etwe en   h u m an s   an d   m ac h in es.  T o   c o m p r e h en d   h u m an   s p ee ch ,   m ac h in es  m u s t  b e  eq u ip p ed   w ith   an   au to m atic  s p ee ch   r ec o g n itio n   ( ASR )   s y s tem   th at  tr an s lates  s p o k en   wo r d s   in to   tex t,  f ac ilit atin g   ef f ec tiv e  co m m u n icatio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E xp lo r in g   A r a b ic  n o n - s ib ila n t fri ca tive  co n s o n a n ts :   a   co mp r eh en s ive  cla s s ifica tio n   ( Yo u s s ef  E lfa h m )   4879   T h is   p ap er   in tr o d u ce s   an   Ar ab ic  s p ee ch   r ec o g n itio n   s y s tem   em p lo y in g   an   an aly tical  ap p r o ac h   b ased   o n   th e  id e n tific atio n   o f   p h o n e m es,  th e  f u n d am en tal   u n its   o f   s o u n d .   Ph o n em es  ca n   m an if e s t  as  co n s o n a n ts   o r   v o wels  [ 2 ] ,   with   co n s o n an t  p r o d u ctio n   in v o lv i n g   th e  o b s tr u ctio n   o f   air f lo w  th r o u g h   th e  v o ca l  tr ac t  b y   p r ec is e   p o s itio n in g   a n d   m a n ip u latio n   o f   ar ticu lato r s   s u ch   as  th e  t o n g u e,   lip s ,   a n d   teeth .   T h is   o b s tr u ctio n   r esu lts   in   d is tin ct  co n s o n an t   s o u n d s ,   s u ch   as  th e   clo s u r e   o f   lip s   p r o d u cin g   t h e  p l o s iv e  /p /   o r   th e  n ar r o win g   o f   s p ac e  b etwe en   teeth   an d   lo wer   lip   p r o d u cin g   th e  f r icativ e  /f/ .   C o n tr asti n g ly ,   v o wels  ar e  f o r m ed   b y   allo win g   u n r estricte d   air f lo w  th r o u g h   th e  v o ca l  tr ac t  [ 3 ] .   Ou r   o b jectiv e  is   to   ch ar ac ter ize  an d   id en tify   f r icativ e   co n s o n an ts ,   a  s ig n if ican t  co m p o n en t  o f   th e  Ar ab ic  s o u n d   s y s tem ,   co n s titu tin g   ab o u t  h alf   o f   th e  co n s o n an ts   in   th e  alp h a b et.   T h ese   f r icativ es  ar e  d is tin g u is h ed   b y   th e   h is s in g   s o u n d   g en er ate d   th r o u g h   t h e  n ar r o win g   o f   th e   v o ca l  tr ac t,  f o r ci n g   air   th r o u g h   a  r estricte d   ch an n el  [ 4 ] .   T h e   class if icatio n   o f   f r icativ e  co n s o n an ts ,   p ar ticu lar ly   s ib ilan t  an d   non - s ib ilan t   [ 5 ] ,   is   ex p lo r ed   in   th e  s cien tific   liter atu r e.   Sib ilan t  f r icativ es   in v o lv e  d ir ec tin g   air f lo w  with   th e  to n g u e  to w ar d s   clo s ed   teeth ,   p r o d u ci n g   a  wh is tlin g   n o is e.   I n   Ar ab i c,   s ib ilan t  f r icativ es  in clu d e  /s ,   s ҁ,   z ,   Ӡ ,   an d   ∫/ ,   wh ile  non - s ib ilan t   f r icativ es  in cl u d e  /f,   θ,   ð ,   ð ҁ,   χ ,   ɣ ,   ʕ,  ћ ,   a n d   h/ .   Vo icin g   f u r t h er   ca teg o r izes  f r icativ es  in to   v o iced   an d   u n v o iced ,   wh er e   v o iced   f r icativ es  in v o lv e   v o ca l   f o ld   v ib r atio n ,   an d   u n v o ice d   o n es d o   n o t.   I n   th i s   w o r k   p r o p o s e s   an   an a l y t i ca l   a p p r o a ch   f o r   ac c u r a t e l y   id en t i f y i n g   n o n - s i b i l an t   A r ab i c  f r i c a t iv e s   / f ,   χ ,   ɣ ,   ʕ ,   ћ ,   a n d   h/ .   T h e   m e t h o d   e x tr a c t s   a   s u b s e t   o f   a c o u s t i c   in d i ce s   co n t a in i n g   r e l e v a n t  i n f o r m a t io n   ab o u t   t h e s e   f r i ca t i v e s .   O u r   c en t r a l   r e s e a r ch   q u e s t i o n   i s :   c a n   th e   en e r g y   d i s t r i b u t i o n   w i t h in   s p e c i f i c   f r eq u e n cy   b a n d s   o f   t h e   v o ca l   s i g n a l   p r o v i d e   a  b a s i s   f o r   th e   ac c u r a t e   c la s s i f i c a t i o n   o f   Ar a b i c    non - s i b i l an t   f r i c a t iv e s ?   T h i s   w o r k   h y p o t h e s i z e s   th a t   an a l y z i n g   t h e   e n e r g y   l ev e l s   i n   c a r e f u l l y   s e l e c t ed   f r e q u en c y   b an d s   w i l l   y ie l d   d i s t i n c t   p a t t e r n s   t h a t  a l lo w   f o r   t h e  r e li a b l e  d if f er e n t ia t i o n   o f   th e s e   f r i c a ti v e s ,   p o t en t i a l l y   o f f e r in g   a   co m p u ta t i o n a l ly   e f f i c i en t   a l t e r n a t i v e   t o   m o r e   c o m p l ex   m a ch i n e   l e ar n i n g   a p p r o a ch e s .   T h e   ar t i c l e  c o m p ar e s   th e   p r ed i c t i v e   p o w er   o f   th e s e   p ar a m e te r s   w i t h   t h e  c o m m o n   a p p r o a ch   b a s e d   o n   n eu r a l  n e t w o r k s   an d   s u p p o r t   v e c t o r   m a c h in e s   ( S V M ) .   T h e  s tr u ctu r e   o f   th e   ar ticle  in clu d es  a  liter atu r e   r e v iew  o n   ac o u s tic  cu es  f o r   f r icativ es,  f o llo wed   b y   th e  p r esen tatio n   o f   m eth o d s   an d   to o ls   u s ed   in   th e  s tu d y .   T h e   r esu lts   o f   th e   an aly s i s   an d   class if icatio n   alg o r ith m s   ar e  th en   d is cu s s e d ,   co m p a r in g   th em   with   two   d is tin ct  class if ier s :  n eu r al  n etwo r k s   an d   SVM   m ac h in es.  T h e  co n clu s io n   ad d r ess es  th e  m eth o d s '   ad v an tag es  an d   lim itatio n s ,   d is cu s s in g   t h e  im p licatio n s   f o r   u n d er s tan d i n g   n o n - s ib ilan t   f r icativ es in   th e  Ar ab ic  lan g u ag e .   T h e  r esear ch   liter atu r e  o n   f r i ca tiv e  co n s o n an ts   r e v ea ls   a  wea lth   o f   s tu d ies  ex p lo r in g   th e s e  s o u n d s ,   wh ich   h av e  g a r n er ed   e x ten s iv e  atten tio n .   Desp ite  th is ,   o u r   u n d er s tan d in g   o f   th e  r ela tio n s h ip s   b etwe en   ar ticu lato r y   o r g an s ,   ac o u s tic  ch an g es,  an d   p er ce p tu al  m ec h an is m s   ass o ciate d   with   f r icativ es  r em ain s   in co m p lete.   T h e  p r o d u ctio n   o f   f r icativ e  c o n s o n a n ts   in v o lv e s   two   p ar ts   o f   th e  v o ca l  tr ac t   ap p r o ac h in g   ea ch   o th er ,   cr ea tin g   a  n a r r o w  p ass ag e  wh er e  tu r b u len t a ir   f lo w  p r o d u ce s   th e  f r icativ e  s o u n d   [ 5 ] .   W ith in   th e  th eo r y   o f   i n v ar ia n ts   [ 6 ] ,   s tu d ies  em p h asize  th e  cr u cial  r o le  o f   tem p o r al,   s p ec tr al,   an d   am p litu d e  c h ar ac ter is tics   in   a co u s tic  s ig n als  as  ess en tial  p er ce p tu al  cu es.  Stab le  ac o u s tic  f ea tu r es,  s u c h   as   v o ice  o n s et  tim e  ( VOT )   f o r   p l o s iv e  co n s o n a n ts   an d   f o r m an t s   f o r   v o wels,  h av e   b ee n   id en ti f ied .   Ho wev e r ,   th e   ex is ten ce   o f   s im ilar   in v ar ian t   ac o u s tic  p r o p e r ties   f o r   f r icativ es  h as  s p ar k ed   co n tr o v e r s y ,   with   s o m e  s tu d ies  ch allen g in g   th e   n o tio n   o f   u n iv er s al  f ea tu r es  an d   ad v o c atin g   f o r   d if f er e n tiatio n   b et wee n   s ib ilan t  an d     non - s ib ilan t   v ar ieties.  Mo s t  s tu d ies  aim ed   at  c h ar ac ter izin g   f r icativ e   co n s o n a n ts   h av e   p r im ar ily   ce n ter ed   ar o u n d   th e  v o icele s s   f r icativ es  o f   E n g lis h   [ 7 ] – [ 9 ] .   Ne v er th eless ,   th er e  is   a  n o tab le  d ef i cien cy   in   r esear c h   co n ce r n in g   f r icativ es  in   o th e r   lan g u ag es,  with   a   p ar ticu lar   d ea r th   o f   in v esti g atio n s   in to   th e  o v er all  c o n s o n an t   s y s tem   o f   Ar ab ic,   esp ec ially   f o cu s in g   o n   f r icativ es.   C o n ce r n in g   t h e  ef f ec ts   o f   v a r io u s   v o ca l  tr ac t   co n f i g u r atio n s   d u r in g   f r icativ e  p r o d u ctio n   o n   v a r io u s   ac o u s tic  m ea s u r es,  it is   g en er ally   ac ce p ted   th at  th e  s ize  an d   s h ap e  o f   th e  v o ca l tr ac t d eter m i n e  th e  s p ec tr u m   o f   a  f r icativ e  [ 1 0 ] .   T h is   is   co n s id er ed   well - d escr ib e d   b y   ac o u s tic  f ea tu r es  s u ch   as  th e   lo ca t io n   o f   th e   s p ec tr al  p ea k   an d   th e  f o u r   s p ec tr al   m o m en ts   ( s p ec tr al  m ea n ,   s p r ea d ,   s k ewn ess ,   an d   k u r to s is )   [ 1 1 ] – [ 1 4 ] .   Ad d itio n ally ,   f r icativ es  ar e  n o t  i m m u n e   to   c o ar ticu latio n ,   an d   ar t icu lato r   m o v em en ts   h av e   s ig n if ican t  ac o u s tic   co n s eq u en ce s   f o r   s p ec tr al  e n er g y   d is tr ib u tio n .   Sev e r al  s tu d ies  em p h asize  th e  im p o r tan ce   o f   c o n s id er in g   lan g u ag e - s p ec if ic   an d   s p ea k er - s p ec if ic  ch a r ac ter is tics   wh en   s tu d y i n g   f r icativ es.  C o n s eq u en tly ,   th e   r ep r esen tatio n   o f   s p ec tr o - tem p o r al  d is tr ib u tio n   h as  b ee n   s u cc ess f u lly   u tili ze d   to   ex am in e   s u b tle  d if f er en ce s   am o n g   v o icele s s   f r icativ es  [ 1 5 ] .   Fu r th er m o r e,   it  h as  b ee n   o b s er v ed   th at  th e  v o wel  f o llo w in g   th e  f r icativ e  h as   a  m o r e  s ig n if ica n t  im p ac t  o n   th e  ac o u s tic  ch ar ac ter is tics   o f   /f/   th an   /s / ,   an d   ev en   less   o n   /∫/   [ 1 0 ] .   T h ese  f in d in g s   s u g g est  th e   n ec ess ity   o f   co n s id er in g   v ar io u s   v ar ia b les  th at  ca n   in f lu e n ce   th e   ac o u s tic  p r o p er ties   o f   f r icativ es to   b etter   u n d er s tan d   th e  u n d e r ly in g   m ec h an is m s   o f   th eir   p r o d u ctio n .   T h e  s p ec tr al  p ea k ,   r ep r esen tin g   th e  m o s t  in ten s e  f r eq u e n c y   in   th e  v o ca l  s ig n al,   is   an   ac o u s tical   p ar am eter   e x ten s iv ely   s tu d ie d   in   th e   co n te x t  o f   f r icativ e s .   Nu m er o u s   r esear ch   ef f o r ts   h av e  f o cu s ed   o n   u n d er s tan d i n g   th e  r elatio n s h i p   b etwe en   to n g u e  p o s itio n   an d   th e  f r eq u en cy   o f   th e  s p ec tr al  p ea k   d u r in g   f r icativ e  p r o d u ctio n   at  d i f f er e n t  lo ca tio n s   in   t h e  m o u th .   I t   is   ass u m ed   th at   th is   f r eq u e n cy   d ec r ea s es  f r o m   h i g h   to   lo w  f r eq u en cies  as  th e  to n g u e  m o v es  f r o m   th e  f r o n t  to   th e  b ac k   o f   th e  m o u th   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   Ho wev e r ,   th is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   4 8 7 8 - 489 2   4880   r elatio n s h ip   h as  n o t  b ee n   c o n f ir m e d   f o r   Gr ee k   f r icativ es,  as  d em o n s tr ated   b y   Nir g ian ak i   et  a l.   [ 1 8 ] .  Mo r eo v er ,   th e  s p ec tr al  p ea k   h as  p r o v en   v alu a b le  in   d is tin g u is h in g   b etwe en   s ib ilan t  an d   non - s ib ilan t   f r icativ es,  s p ec if ically   d if f er e n tiatin g   b etwe en   alv eo lar   an d   p o s t - alv eo lar   s ib ilan ts   [ 8 ] ,   [ 1 9 ] – [ 2 2 ] .   T h e  f r eq u en cies  an d   i n ten s ity   o f   th e  f r ictio n   n o is e  in   v o ice d   f r icativ es  ar e  ac o u s tical  f ea tu r es  th at  d if f er en tiate  b etwe en   co n s o n an ts   b ased   o n   th eir   ar ticu latio n   p o in t.  L ab io d en tal  f r icativ es  p r o d u ce     lo w - in ten s ity   n o is e  with   d if f u s e  p ea k s   ar o u n d   3 . 5   k Hz  an d   8   k Hz.   Alv eo lar   f r icativ es,  o n   th e  o th er   h an d ,   h a v e  m o r e  in te n s e  n o is e  r a n g in g   b etwe en   4   k Hz  an d   8   k Hz,   wi th   p ea k s   a r o u n d   5   k Hz   an d   8   k Hz.   Fin ally ,   f o r   p alata l  f r icativ es,  tu r b u len ce   n o is e  is   b etwe en   2   k Hz  an d   7   k Hz,   with   a  d if f u s e  p ea k   av er ag in g   ar o u n d     4   k Hz  [ 2 3 ] – [ 2 5 ] .   An o th er   ac o u s tical  p ar a m eter   f r e q u en tly   em p l o y ed   in   th e  s tu d y   o f   f r icativ es  i s   th e  f ir s t    s p ec tr al  m o m en t,  wh ich   ca n   b e  d ef in e d   eith er   as  th e  av e r ag e  o f   th e  s p ec tr al  en er g y   d i s tr ib u tio n   o r   as  th e   ce n ter   o f   g r a v ity   ( C o G)   o f   th e   f r icativ e  s ig n al  [ 2 6 ] .   R esear ch   in d icate s   th at  th e  C o G   ca n   d is tin g u is h   b etwe en   s ib ilan t  an d   n o n - s ib ilan t   co n s o n an ts ,   as  well  as  d if f er e n t  ty p es  o f   s ib ilan ts .   Stu d ies  h av e   s h o wn   th at  s ib ilan ts   h av e  h ig h er   C o G  v alu es  th a n   n o n - s ib ilan t s  [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] ,   a n d   th e  co n s o n an t  /s /   h as  a  h i g h er   C o G  th an   th e   co n s o n an t  /∫/   [ 1 7 ] ,   [ 2 9 ] – [ 3 2 ] .   As  f o r   th e   s ec o n d   s p ec tr al  m o m en t,  wh ic h   m ea s u r es  th e  a m o u n t  o f   s p r ea d   o r   v ar ian ce   o f   s p ec tr al   en er g y   a r o u n d   th e  m ea n ,   p r e v io u s   r esear ch   h as  d em o n s tr a ted   th at  s ib ilan t  f r icativ es  ex h ib it  lo wer   s p ec tr al  v ar ian ce   th an   n o n - s ib ilan t s  [ 2 7 ] ,   with   th e  p o s t - alv eo lar   f r ic ativ e  /∫/   h av in g   th e  lo west  s p ec tr al  v ar ian ce   [ 1 1 ] .   Oth er   s tu d ies  h av e   r ep o r ted   f in d in g s   r eg ar d i n g   t h e  th ir d   an d   f o u r th   m o m en ts   o f   th e  s p ec tr u m ,   n a m ely   s k ewn ess   an d   k u r to s is .   Sk ew n ess   ch ar ac ter izes  th e   s lo p e  o f   th e   s p ec tr u m   an d   p r o v id e s   a  m ea s u r e   o f   th e   o v er all  asy m m etr y   o f   th e  e n e r g y   d is tr ib u tio n .   A  s k ewn ess   v alu e  o f   ze r o   in d icate s   a  s y m m etr ic  d is tr ib u tio n   ce n ter ed   ar o u n d   th e  m ea n .   Po s itiv e  s k ewn ess   im p lies   a  n eg ativ e  s lo p e  with   en er g y   co n ce n tr atio n   in   l o w   f r eq u e n cies,  wh ile  n eg ativ e   s k ewn ess   in d icate s   a  p o s itiv e  s lo p e  an d   en er g y   p r e v alen ce   in   h ig h er     f r eq u e n cies  [ 3 3 ] ,   [ 3 4 ] .   K u r to s is ,   o n   th e  o th er   h an d ,   r ef er s   t o   th e  “ p ea k ed n ess ”   o r   f latn ess   o f   th e   d is tr ib u tio n .   A  k u r t o s is   o f   3   i n d icate s   a  n o r m al  d is tr ib u tio n ,   w h ile  a   v al u e  lo wer   th an   3   s u g g ests   a  f la t  d is tr ib u tio n ,   an d   a   h ig h er   v alu e   m ea n s   a   s h ar p er   d is tr ib u tio n   [ 3 3 ] ,   [ 3 4 ] .   R esear ch er s   h av e   s u g g ested   th at  s k e wn ess   an d   k u r to s is   ca n   p o ten tially   d if f er e n tiate  b etwe en   th e  co n s o n an ts   /s /   an d   /∫/ ,   f in d in g   th at  /s /   ex h ib its   n eg ativ e  s k ewn ess   wh ile  th e  f r icativ e  /∫/   h as p o s itiv e  s k ewn ess   [ 2 7 ] ,   [ 3 1 ] ,   [ 3 5 ] .   Ho wev er ,   o th er   s tu d ies h av e  a ls o   r ep o r ted   th at  /s /   h ad   a   h ig h e r   p o s itiv e  s k ewn e s s   th an   /∫/   [ 2 7 ] .   I n   ter m s   o f   k u r to s is ,   r esear ch   h as  r ev ea led   th at  /s /   h as  a  lar g e   p o s itiv e  v alu e  wh ile  /∫/  h as a   s m all  p o s itiv e  o r   n e g ativ e  v alu e  [ 1 7 ] ,   [ 2 7 ] ,   [ 3 1 ] ,   [ 3 5 ] .   R eg ar d in g   t h e  c h ar ac ter izatio n   o f   Ar a b ic  f r icativ es,  th e   wo r k   o f   Al - K h air y   [ 3 6 ]   d is co v er ed   th at    non - v o iced   Ar a b ic  f r icativ es  h av e  a  lo n g er   av er a g e  d u r atio n   o f   f r ictio n   n o is e  th an   v o ice d   f r icativ es.  Sib ilan t   f r icativ es  h av e  a  lo n g er   ab s o l u te  av er ag e  d u r atio n   o f   f r icti o n   n o is e  co m p ar ed   to   non - s ib ilan t   f r icativ es.  He  f o u n d   th at  am p litu d e  m ea s u r e m en ts   ca n   d is tin g u is h   b etwe e n   s ib ilan t  an d   n o n - s ib ilan t   f r i ca tiv es  b u t  ca n n o t   id en tify   in d i v id u al  c o n s o n an t s   with in   ea ch   g r o u p .   B y   u s in g   th e  lo ca tio n   o f   t h e  s p ec tr al   p ea k   o f   f r icativ es,     Al - K h air y   [ 3 6 ]   f o u n d   th at  it  is   p o s s ib le  to   d is tin g u is h   b et wee n   s ib ilan t  an d   non - s ib ilan t   f r icativ es  b u t  n o t   b etwe en   th e  p o s t - alv eo lar   non - s ib ilan t s  /∫/   an d   th e  al v eo lar   o n es  /s /   an d   /z / .   I n   t h e  s am e  co n tex t,  th e  r esu lts   o f   th e  s tu d y   co n d u cted   b y   B en a m r an e  [ 2 3 ]   class if ied   Ar a b ic  f r icativ es  in to   t h r ee   g r o u p s   b ased   o n   th ei r   p lace   o f   ar ticu latio n :  an ter io r   f r icativ es  /f ,   Ө ,   ð ,   ð ʕ/ ,   s ib ilan t  f r icativ es  /s ,  sҁ ,  z ,  Ӡ ,  ∫/ ,   an d   p o s ter io r   f r icativ es  /χ ,  ɣ ,  ʕ ,  ћ ,  an d   h/ .   An ter io r   f r icativ es  ex h ib it  a  f lat   s p ec tr u m   with   f ew   en er g y   p ea k s   an d   r elativ ely   l o w  in ten s ity .   T h eir   f r eq u e n cy   C o G   is   m o d er ately   h ig h   b u t  is   th e  h ig h est  am o n g   all  f r icativ es  f o r   /ð   an d   ð ʕ/ .   Sib ilan t  f r icativ es   h av e  a  co m p ac t sp ec tr u m ,   wit h   a  m ain   r eg io n   o f   h ig h er   en e r g y   th an   th e  o th er   g r o u p s ,   as w ell  as h ig h   in ten s ity   an d   f r eq u e n cy   C o G .   Fric ativ es  /s /   an d   /s ҁ/   h a v e  a   h ig h e r   C o G  th an   /z ,   Ӡ,   an d   ∫/ .   Po s ter io r   f r icativ es  h av e   in ter m ed iate  o r   h ig h   i n ten s ity   an d   a  m o d er ate  o r   lo w  f r eq u e n cy   C o G .   B u ild in g   u p o n   o u r   p r ev io u s   wo r k   ch ar ac ter izin g   Ar ab ic   f r icativ es  u s in g   en er g y   d is tr ib u tio n   in   f r eq u e n cy   b a n d s   [ 3 7 ] ,   th is   s tu d y   ad d r ess es  th e  m o r e  c h allen g in g   task   o f   d is tin g u is h in g   b etwe en   in d iv i d u al   non - s ib ilan t   f r icativ es.  W h ile  p r io r   r esear c h ,   in cl u d in g   o u r   o wn ,   h as   s u cc ess f u lly   d if f er en tiated   b etwe en   s ib ilan t  an d   non - s ib ilan t   f r icat iv es,  a  f in er - g r ai n ed   class if icatio n   o f   n o n - s ib ilan t s   r em ain s   lar g ely   u n e x p lo r e d ,   p ar ticu lar ly   with in   th e   Ar a b ic  lan g u ag e.   T h e   r ar ity   o f   r esear ch   f o c u s in g   s p ec if ic ally   o n   in d i v id u al     non - s ib ilan t   f r icativ es  is   lar g ely   d u e  to   th e  in h er en t  ac o u s tic  co m p lex ities   an d   th e   s ig n if ican t  d if f icu lty   i n   ac cu r ately   class if y in g   an d   id e n tify in g   th ese  p h o n em es  co m p ar ed   to   th eir   s ib ilan t  co u n ter p ar ts .   T h is   r esear ch   is   im p o r tan t  b ec au s e  ac cu r ate  id en tific atio n   o f   th ese  p h o n em es  is   cr u cial  f o r   ad v an cin g   Ar ab ic  ASR   s y s tem s ,   im p r o v in g   th eir   r o b u s tn ess   to   v ar iatio n s   in   s p ee ch   a n d   ac ce n ts .   Fu r th er m o r e ,   o u r   n o v el  a p p r o ac h   lev er a g es  a  co m p u tatio n ally   ef f icien t  m e th o d ,   an al y zin g   e n er g y   d is tr ib u tio n   in   ca r e f u lly   s elec ted   f r eq u e n cy   b a n d s ,   o f f er in g   a  p o ten tial  ad v an ta g e   o v er   c o m p lex   m ac h in e  lear n in g   m o d els  in   r eso u r ce - c o n s tr a in ed   en v ir o n m e n ts .   T h ese  f in d in g s   n o t  o n ly   c o n tr ib u te  to   a  m o r e  d etailed   u n d er s tan d i n g   o f   th e  ac o u s tic  p r o p er ties   o f     Ar ab ic  n o n - s ib ilan t   f r icativ e s   b u t  also   p av e   th e   way   f o r   m o r e   ef f icien t   an d   ac cu r ate  Ar ab ic  s p ee c h     r ec o g n itio n   tech n o l o g ies.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E xp lo r in g   A r a b ic  n o n - s ib ila n t fri ca tive  co n s o n a n ts :   a   co mp r eh en s ive  cla s s ifica tio n   ( Yo u s s ef  E lfa h m )   4881   2.   M E T H O D   I n   th is   s ec tio n ,   th e  o v er all  p r i n cip le  o f   th is   p r o p o s ed   m eth o d   is   f ir s tly   d escr ib ed .   Af ter   th at,   th is   wo r k   d escr ib e s   th e  d etails  o f   th e   k ey   s tep s   in   th e  f o llo win g   s u b s ec tio n s .   T h e  m eth o d   u s ed   to   ch ar ac ter ize    non - s ib ilan t   Ar ab ic  f r icativ e  c o n s o n an ts   is   d escr ib ed   as  f o llo ws:   i n   th e  ca s e  o f   a  c o n s o n a n t – v o wel  ( CV )   ty p e   s ig n al,   th is   wo r k   h as   d ev elo p ed   a  m eth o d   to   an aly ze   th e  en er g y   d is tr ib u tio n   in   th e  s p ee ch   s ig n al,   as illu s tr ated   in   Fig u r e   1 .   Ou r   ap p r o ac h   r el ies  o n   th e   id e n tific atio n   o f   tw o   s p ec if ic  i n ter v als:   th e   m id d l e  o f   th e   co n s o n a n t   an d   th e  m i d d le  o f   th e  v o wel.   T h e  k e y   ac o u s tic  p ar am ete r s   o f   th is   m eth o d   i n clu d e   th e   ac o u s tic  en e r g y   in   th e  m i d d le  o f   th e  co n s o n an t,  d en o te d   b y   th e  ac r o n y m   “M C i ”,   an d   th e  en e r g y   in   th e  m id d le  o f   t h e  v o wel,   d en o ted   b y   “M Vi” .   Her e  th e  s u b s cr ip t  ( i)   s ig n if ies   th e  r elev a n t  f r e q u en c y   b a n d ,   b ec au s e  th is   wo r k   in ten d s   to   e x am in e  th e   en er g y   d is tr ib u tio n   i n   s p ec if ic   f r e q u e n cy   b an d s .   T h e   p r ec is io n   o f   d eter m in in g   th ese  two   in ter v als   is   clo s ely   lin k ed   to   th e  id en tific atio n   o f   th e  m o m en t  d elim itin g   th e  tr an s itio n   b etwe en   th e  co n s o n an t  an d   th e   v o wel.   On ce   th is   tim e  p o in t  is   id en tifie d ,   th is   w o r k   s elec ts   th e  s ec o n d   th ir d   o f   th e  s ig n al  to   ch ar ac ter ize  th e  co n s o n an t  in ter v al   an d   s im ilar ly   d eter m i n e  th e  co r r esp o n d i n g   in ter v al  f o r   th e  v o wel.           Fig u r e  1 .   E n er g y   d is tr ib u tio n   f o r   a  C V - ty p e  v o ca l sig n al       T o   d o   th is ,   th is   wo r k   u s ed   th e  f o llo win g   m eth o d o lo g y   ( s e e  p ip elin e  Fig u r e   2 ) :  in itially ,   th is   wo r k   b u ilt  a  d atab ase,   i.e .   a  co r p u s   o f   C V - ty p e  au d io   f iles .   T h e  p h o n em es  in   th is   d atab ase  wer e  th en   s u b jecte d   to   p r ep r o ce s s in g   to   ex tr ac t  ac o u s tic  f ea tu r es,  in clu d in g   en e r g y   i n   th e  b an d s .   T h e n ,   we  p r o ce e d ed   to   th e  s elec tio n   o f   th e   v ec t o r   o f   in d ices,  w h ich   co n s titu tes  th e  in p u t  o f   th e  class if icatio n   s y s tem   r esp o n s ib le  f o r   r ec o g n izin g   th e  non - s ib ilan t   f r icativ e  co n s o n an t: v o iced ,   u n v o ice d ,   an d   p h ar y n g ea l .           Fig u r e  2 .   Sp ee c h   s ig n al  class if icatio n   p r o ce s s in g   p i p elin e       2 . 1 .     Co rpus   T o   b u ild   o u r   o wn   co r p u s ,   th is   wo r k   in v ited   2 0   Mo r o cc a n   s p ea k er s   to   r ep ea t  a  C V C VC V - ty p e  s eq u en ce   f o u r   tim es.  T h is   s e q u en ce   is   illu s tr ated   g r ap h ica lly   in   Fig u r e  3 .   T h ese  s eq u e n ce s   wer e  r ec o r d ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   4 8 7 8 - 489 2   4882   u s in g   Pra at  s o f twar e,   with   a  s am p lin g   f r e q u en c y   o f   2 2 . 0 5   k Hz.   T h en ,   p r o ce ed ed   t o   s eg m en t  th ese  s eq u en ce s   in   o r d e r   to   is o late  th e  C V  u n it,  u ltima tely   r esu ltin g   in   a  c o r p u s   co m p r is in g   4 , 3 2 0   C V  u n its .   T o   g u ar an tee  ab s o lu te  p r ec is io n   an d   av o i d   co ar ticu latio n   n o is e,   th e  in it ial  s eg m en tatio n   o f   th e  t r an s itio n s   b etwe en   th e  co n s o n an t a n d   th e  v o wel  was p er f o r m ed   m a n u ally   o n   th e  f ir s t h alf   o f   th e  d ataset  u s in g   Pra at.   T h is   m eticu lo u s   m an u al  a n n o tatio n   s er v ed   as  a  r eliab le  g r o u n d   tr u th   to   s tu d y   an d   v alid ate  th e  ac o u s tic  b eh av i o r   o f   la n d m ar k s .   On ce   th e   m an u al  b o u n d ar ies  wer e  estab lis h ed ,   th is   wo r k   v alid ated   th at  o u r   au to m atic  d etec tio n ,   b ased   o n   th e  r ate  o f   c h an g e   ( R OC )   o f   n o r m alize d   en e r g y ,   p er f ec tly   m atch ed   th e  m a n u al  r ef er en ce s .   C o n s eq u e n tly ,   th e   s ec o n d   h alf   o f   th e  co r p u s   was  s eg m en ted   au to m atica lly ,   p r o v id i n g   a  h ig h ly   r eliab le  an d   r o b u s t set o f   4 , 3 2 0   s am p les with o u t r eq u ir in g   m u ltip le  h u m an   an n o tato r s .           Fig u r e  3 .   I ll u s tr atio n   o f   a   C VC VC V - ty p e  s eq u en ce   f o r   th e  co n s o n an t  /  χ   /   f o llo we d   b y   th e  v o wel  /a /       2 . 2 .     P re pro ce s s ing   I n itial  p r ep r o ce s s in g   o f   a   s p e ec h   s ig n al  s am p le   in v o lv es  t h e  ap p licatio n   o f   a   p r e - em p h asis   f ilter ,   aim ed   at  im p r o v in g   s p ee ch   q u ality   b y   im p r o v in g   in tellig ib i lity   an d   atten u atin g   b ac k g r o u n d   n o is e.   Giv en   th e  s to ch asti c  n atu r e  o f   th e  s p ee c h   s ig n al,   a  win d o win g   s tep   f o llo ws  to   d ec r ea s e  v ar ian c e  e f f ec ts   an d   im p r o v e   tem p o r al  r eso lu tio n ,   u s in g   a  Ham m in g   win d o w  wh ich   h as  a  Gau s s ian   s h ap e  in   th e  tim e  d o m ain .     Z er o - p a d d in g   is   u s ed   to   im p r o v e  f r eq u en cy   r eso lu tio n ,   an d   to   ad d r ess   s ig n al  d is co n tin u ities   a  win d o w  o v er lap s   o f   9 . 6   m s   is   im p lem en ted .   T h e  n e x t  s tep   co n s is ts   o f   ca lcu latin g   th e  f ast  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( FF T )   t o   m o v e  f r o m   th e   tim e  d o m ain   to   th e  f r eq u e n cy   d o m ain ,   t h u s   f ac ilit atin g   th e  g en e r atio n   o f   a  s p ec tr o g r am .   Su b s eq u en tly ,   th is   s p ec tr o g r a m   is   u s ed   to   d eter m in e   th e  en e r g y   in   s p ec if ic  f r eq u en cy   b an d s .     2 . 3 .     E nerg y   c a lcula t io n   T h e  en e r g y   p er   f r e q u en c y   b an d ,   d en o te d   “E b ”,   was  ca l cu lated   b y   a d d in g   th e   s q u ar es  o f   th e   am p litu d e  o f   ea ch   s eg m e n t o f   th e  s p ec tr o g r am   ac co r d in g   to   ( 1 ) .     ( ) = ∑ 10    10 ( | ( , | 2 )   ( 1 )     W h er e  ( , )   r ep r esen ts   th e  am p litu d e  o f   th e  s p ec tr u m   s m o o th ed   u s in g   a  2 0 - p o in t  m o v in g   a v er ag e  at  tim e  in d ex   n .   T h e  in d ex     r ep r es en t s   th e  co n s id er ed   f r eq u e n cy   b a n d .   T h e   f r eq u en cy   in d ex     v ar ies  b etwe e n   th e  in d ices o f   th e  Fo u r ier   tr an s f o r m   co r r esp o n d in g   to   th e  l o wer   an d   u p p er   b o u n d s   o f   ea c h   b a n d .   T h e  ca lcu latio n   o f   th e  lo g ar i th m   o f   th e  e n er g y   in   ea ch   f r eq u en c y   b a n d   is   also   j u s tifie d   b y   th e  f u n ctio n in g   o f   th e   h u m an   a u d ito r y   s y s tem   s in ce   we   d o   n o t  p er ce iv e   s o u n d   in ten s ity   o n   a  lin ea r   s ca le.   T o   m itig ate  th e  in f lu en ce   o f   s p e ak er - r elate d   v ar iatio n s ,   a  n o r m aliza tio n   s tep   was  im p lem e n ted .   T h is   in v o l v ed   d iv id in g   th e  e n er g y   in   ea c h   b a n d ,   r ep r esen te d   b y   “ b ” ,   b y   th e   to tal  en e r g y ,   en s u r in g   a   n o r m alize d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E xp lo r in g   A r a b ic  n o n - s ib ila n t fri ca tive  co n s o n a n ts :   a   co mp r eh en s ive  cla s s ifica tio n   ( Yo u s s ef  E lfa h m )   4883   m ea s u r em en t  f o r   a n aly s is   an d   co m p ar is o n .   Usi n g   th e  n o tatio n s   “ PEb ”   to   d en o te  th e  p er c en tag e  o f   en er g y   i n   b an d   ( b )   at  f r am e  ( n ) ,   a n d   “ ET ”   to   r ep r esen t th e   to tal  en er g y   ac r o s s   all  b an d s   as sh o wn   ( 2 ) .      ( ) = 100 . ( ) ( ) )   ( 2 )     2 . 4 .     L o ca t io n o f   c o ns o na nts   T h is   s tu d y   ap p r o ac h   u s es  two   ac o u s tic  p ar am eter s :  th e  en e r g y   at  th e  m id d le  o f   t h e  co n s o n a n t  an d   th e   en er g y   at  th e  m id d le  o f   th e   v o wel.   T h e  ef f ec tiv en ess   o f   th is   m eth o d   d ep en d s   o n   t h e  tem p o r al  p o in ty   d elim itin g   th e   tr an s itio n   b etwe en   th e   co n s o n a n t  an d   t h e  v o wel.   T o   id e n tify   th is   p o i n t,  we   ex p lo ited   lan d m ar k   p o in ts ,   wh ich   ar e  m o m e n ts   r elativ e  to   ab r u p t  ch a n g es  in   th e  ac o u s tic  s p ec tr u m   d u e  to   ar tic u lato r y   m o v em en ts   ass o ciate d   with   th e  p r o d u ctio n   o f   s o u n d s   ( c o n s o n a n t/v o we l) .   I n   t h is   s tu d y   n ee d   th e  ( g )   lan d m ar k ,   wh ich   ch ar ac ter izes  th e  v i b r atio n   o f   th e  v o ca l  co r d s ,   allo win g   u s   to   lo ca te  th e   b eg in n in g   an d   en d   o f   a  v o wel   p r ec is ely .   T o   d eter m i n e  th e   g   lan d m ar k ,   th is   s tu d y   ca lcu l ated   th e  R OC   o f   th e  n o r m al ized   en er g y   i n   th e     B 1   b an d   [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   u s in g   ( 3 ) .       ( ) = ( ) − ( − ) )   ( 3 )     I n   F ig u r e  4 ,   esp ec ially   i n   th e   lo wer   p ar t   illu s tr atin g   th e   R OC ,   two   ty p es  o f   p ea k s   ( o n e  p o s itiv e  an d   o n e  n eg ativ e)   ca n   b e  o b s er v e d .   E ac h   lan d m ar k   p r esen ts   two   p ea k s ,   co r r esp o n d in g   to   th e  b e g in n in g   a n d   en d   o f   an   ac o u s tic  p h en o m en o n .   T h e   ac o u s tic  lan d m ar k   ( g )   co r r esp o n d s   to   th e  tim es  wh en   th e  v o ca l  co r d s   b eg in   to   v ib r ate  ( g + )   an d   w h en   th is   v ib r atio n   en d s   ( g - ) .   T h ese  tim es  ar e  id en tifie d   b y   th e  cr o s s in g   p o in ts   o f   th e     R OC   o f   th e  n o r m alize d   en e r g y   cu r v e  f o r   th e  b a n d   [ 0 - 4 0 0   Hz]   with   th e  th r esh o ld s   o f   9   d B   ( g +)   an d     - 9   d B   ( g - )   r esp ec tiv ely .           Fig u r e  4 .   L a n d m ar k   p o in ts   d et ec tio n   p r o ce s s in g .   T h e  b o tto m   cu r v e  is   th e  R OC   in   en er g y   w ith in   th e    [0 - 4 0 0   Hz]   b an d       2 . 5 .   Cla s s if ica t io n a lg o rit hm s   I n   th e   class if icatio n   p h ase,   t h is   s tu d y   em p l o y ed   two   class if icatio n   m o d els  to   ass ess   th e  p e r f o r m a n ce   o f   o u r   o w n   class if icatio n   m eth o d :  ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANN)   an d   SVM.   Neu r al  n etwo r k s ,   ca p ab le  o f   s u p er v is ed   lear n in g ,   co n s is t  o f   co m p u tatio n al  u n its   ca lled   n eu r o n s .   E ac h   n eu r o n   u n d er g o es  a  lin ea r   s tep ,   s u m m in g   weig h ted   i n p u ts ,   f o l lo wed   b y   a  n o n - lin ea r   s tep   with   an   ac tiv atio n   f u n ctio n   lik e   th e  s ig m o id .   T h e   ar r an g em e n t  o f   n e u r o n s   in   th e  lay er s   o f   th e  ANN  is   f lex ib le  d u r in g   d esig n .   T h e  p r o ce s s   o f   u s in g   an   ANN   in v o lv es  ch o o s in g   th e  n u m b e r   o f   lay er s ,   n eu r o n s   p er   lay er ,   an d   ac tiv atio n   f u n ctio n s ,   f o llo wed   b y   r a n d o m   weig h t in itializatio n ,   tr ain in g   t o   ad ju s t w eig h ts ,   an d   f in ally ,   t h e  p r ed ictio n   p h ase  [ 3 8 ] – [ 4 0 ] .   As  f o r   th e  SVM  class if ier ,   also   k n o wn   as  a  lar g e - m a r g in   s e p ar ato r ,   it  r elies  o n   a   s u p er v is ed   m ac h in e   lear n in g   co n ce p t to   f in d   an   o p t im al  h y p er p lan e  f o r   s ep ar atin g   d if f er en t c lass es.  T h e  SV M ' s   o p er atio n   in clu d es  s elec tin g   a  k er n el  f u n ctio n ,   a  m at h em atica l  tr an s f o r m atio n   m a k in g   d ata  lin ea r ly   s ep ar ab le   in   a     h ig h - d im e n s io n al  s p ac e.   Nex t ,   th e  SVM  is   tr ain ed   b y   i d en t if y in g   th e  h y p e r p lan e  t h at  m a x im izes  th e  m ar g in   b etwe en   class es.  On ce   tr ain ed ,   th e  SVM  ca n   b e  u s ed   t o   p r e d i ct  n ew  d ata  p o i n ts   [ 4 1 ] ,   [ 4 2 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   4 8 7 8 - 489 2   4884   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   I n   o u r   p r e v io u s   s tu d ies,   o u r   in itial  in v esti g atio n   f o cu s ed   o n   t h e  ca teg o r izatio n   o f   f r icativ es   b ased   o n   th eir   m o d e  o f   ar ticu latio n ,   s p ec if ically   wh eth e r   th e y   a r e   s ib ilan t  o r   n o n - s ib ilan t .   W e  o b s er v e d   t h at  th e   m ajo r ity   o f   non - s ib ilan t   co n s o n an ts   ar e   ch ar ac te r ized   b y   lo w  en er g y   in   h ig h   f r e q u en cie s   ( 5 , 0 0 0 - 8 , 0 0 0   Hz )   an d   s ig n if ican t   en er g y   i n   lo w  f r eq u e n cies  ( 8 0 0 - 2 , 0 0 0   H z)   [ 3 7 ] .   A d d itio n ally ,   we  n o ted   a  s u b s tan tial  d if f er en ce   in   e n er g y   d is tr ib u tio n   f o r   t h e  s am e  c o n s o n a n t  f o llo wed   b y   th r ee   d if f er en t  v o we ls .   T o   m itig ate  t h e   v o wel' s   ef f ec t  o n   th e   co n s o n a n t,  we  o p ted   to   co n d u ct  a   cla s s if icatio n   with in   g r o u p s   o f   c o n s o n an ts   f o llo wed   b y   th e   s am e  v o wel.   T h is   d ec is io n   led   u s   to   u n d er ta k e  v o wel  class if icatio n ,   wh er e  we  f o u n d   th at  th e   v o wel  /a /   d is tin g u is h es  its elf   f r o m   o t h e r   v o wels  with   a  s ig n if ica n t  am o u n t  o f   e n er g y   in   th e   b an d   ( 6 0 0 - 1 , 8 0 0   Hz) .   Similar ly ,   th e  v o wel  /i/   s tan d s   o u t  f r o m   th e  v o wel  /u /   d u e  t o   n o tab le  en er g y   in   th e  b an d   ( 1 , 800 - 4 , 6 0 0   Hz) .   I n   th is   s tu d y   alg o r ith m s   f o r   class if y in g   n o n - s ib ilan t   f r icativ es  o p er ates  as  f o ll o ws:   with in   a   g i v en   v o wel  c o n tex t,   th e  alg o r ith m   ca te g o r izes  co n s o n an ts   in to   two   g r o u p s :  v o i ce d   an d   u n v o iced .   Su b s eq u e n tly ,   it  p r o ce e d s   to   class if y   th e  co n s o n an ts   with in   ea ch   g r o u p .     3 . 1 .     E nerg y   dis t ributio n a na ly s is   o f   no n - s ibi la nt   f rica t iv es   T h is   s ec tio n   o u tlin es  th e  f in d in g s   f r o m   th e  an aly s is   o f   n o r m alize d   en er g y   d is tr ib u ti o n   with in     non - s ib ilan t   f r icativ e  c o n s o n a n ts   in   th e   Ar ab ic   lan g u a g e  ( /f ,  χ ,  ɣ ,  ʕ ,  ћ ,   a n d   h/ )   f o llo wed   b y   o n e  o f   th e  th r ee   s h o r t  v o wels  ( /a ,  i ,   an d   u/ ) .   T h is   s tu d y   a n aly s is   is   b ased   o n   th e   ex am i n atio n   o f   en er g y   d is tr ib u tio n   with in   s p ec if ic  f r eq u en cy   b a n d s .   Sp ec if ically ,   th is   s tu d y   s cr u tin ized   th e  f o llo win g   b an d s :  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz] ,     [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz] ,   [ 6 0 0 - 1 0 0 0   H z] ,   [ 4 0 0 - 1 , 0 0 0   Hz] ,   [ 1 , 0 0 0 - 2 , 0 0 0   Hz] ,   [ 1 , 0 0 0 - 2 , 6 0 0   Hz] ,   [ 2 , 0 0 0 - 3 , 2 0 0   Hz] ,     [3 , 2 0 0 - 4 , 2 0 0   Hz] ,   [ 4 , 2 0 0 - 4 , 6 0 0   Hz] ,   an d   [ 4 , 600 - 8 , 0 0 0   Hz] .   An   an aly s is   o f   Fig u r es   5  t o   7   r ev ea led   t h at  n o n - s ib ilan t   c o n s o n an ts ,   wh eth e r   v o ice d   o r   v o icele s s ,   ex h ib it  s ig n if ica n t  en e r g y   in   t h e  f ir s t  f r eq u en cy   b an d   [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz] .   T h is   ch a r ac ter is tic  ca n   b e   ex p lain ed   b y   th e  f ac t  th at  th ese  co n s o n an ts   ar e  p r o d u ce d   in   th e  p o s ter io r   p ar t  o f   th e  o r al  ca v ity ,   p r o m o t in g   th e  em er g en c e   o f   f o r m an t   s tr u ctu r es  f o r   f r ic ativ e  co n s o n a n ts ,   as  s u g g este d   b y   Stre v en s   [ 1 9 ] .   Ho we v er ,   th is   b an d   d o es  n o t   d if f er en tiate  b etwe en   v o iced   an d   v o icele s s   non - s ib ilan t   co n s o n an ts .   T o   ch ar ac te r ize  v o icin g   i n   th ese   co n s o n an ts ,   th is   s tu d y   e x am i n ed   th e   s ec o n d   f r e q u en c y   b a n d   [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz] .   Ou r   o b s er v atio n s   s h o wed   th at  v o iced   c o n s o n a n ts   /ɣ /   an d   /ʕ/   ex h ib ited   e n er g y   ex ce e d in g   1 0 %,  r eg ar d less   o f   th e   f o llo win g   v o wel.   I n   co n tr ast,   th is   f r eq u en c y   b a n d   c o n tain e d   n o   en er g y   f o r   v o icele s s   co n s o n an ts   /f ,  χ ,  ћ ,   a n d   h/ .   Fu r t h er m o r e ,   th is   s tu d y   o b s er v ed   a  d i f f er en ce   in   e n er g y   d is tr ib u tio n   in   f r e q u en c y   b an d s   f o r   th e   s am e  co n s o n an t  f o llo wed   b y   o n e  o f   th e  th r ee   v o wels.  T h is   o b s er v atio n   in d icate s   th at  v o wels  h a v e  a  s ig n if ican t  ef f ec t  o n   non - s ib ilan t   co n s o n an ts ,   wh ich   ca n   b e  attr ib u ted   to   co ar ticu latio n .   T h e  f o llo win g   p r o v i d es  a  d etailed   ac o u s tic  an aly s is   o f   th e   d is tr ib u tio n   o f   n o r m alize d   en er g y   in   th e  m id d le  o f   all  n o n - s ib ilan t   f r icativ e  co n s o n a n ts   in   th e  m en tio n e d   f r eq u e n cy   b a n d s .     3 . 1 . 1 .   T he  /ʕ /   co ns o na n t   Fo r   th e  /ʕ/   c o n s o n a n t  f o llo wed   b y   th e   /a /   v o wel,   th e   an a ly s is   o f   n o r m alize d   e n er g y   d is tr ib u tio n   ( Fig u r e  5 (a ) )   r e v ea ls   th at  n ea r ly   3 0 %  o f   th e  en er g y   is   co n c en tr ated   in   th e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   an d   [ 6 0 0 - 1 0 0 0   Hz]   b an d s ,   with   less   th an   1 0 %  in   th e  [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz]   b an d   an d   a p p r o x im ately   2 0 %  in   th e  [ 1 , 0 0 0 - 2 , 6 0 0   Hz]   b an d .   Ho wev er ,   wh e n   t h e  /ʕ/   c o n s o n an t  is   f o llo wed   b y   th e   /i/   v o wel,   th e  e n er g y   d is tr ib u tio n   c h an g es,  with   ar o u n d   3 0 %  in   th e   [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   b a n d ,   o v er   2 0 %  in   th e   [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz]   b an d ,   ab o u t  1 0 %  in   th e   [ 6 0 0 - 1 , 0 0 0   Hz]   b an d ,   o v er   1 5 %  in   th e   [ 2 , 000 - 3 , 2 0 0   Hz]   b an d ,   an d   ar o u n d   1 0 %  in   th e  [ 1 , 0 0 0 - 2 , 6 0 0   Hz]   b an d .   Fo r   th e  /u /   v o wel ,   th er e  is   a  m ig r ati o n   o f   en e r g y   f r o m   h i g h   to   lo w  f r eq u e n c ies,  r esu ltin g   in   a  c o n ce n t r atio n   o f   4 0 %  in   th e     [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   b a n d ,   o v er   3 0 %  in   th e  [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz]   b an d ,   an d   ab o u t  1 5 % in   th e  [ 6 0 0 - 1 , 0 0 0   Hz]   b an d .     3 . 1 . 2 .   T he  /ɣ /   co ns o na nt   B ased   o n   th e  an aly s is   o f   n o r m alize d   en er g y   d is tr ib u tio n   g r a p h s   f o r   t h e  /ɣ /   co n s o n an t  f o llo wed   b y   th e   /a /   o r   /i/   v o wels  ( Fig u r e  5 ( b ) ) ,   it  was  o b s er v ed   th at  th e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   f r e q u en c y   b an d   r ep r esen ts   ap p r o x im ately   6 0 %  o f   th e  to t al  en er g y ,   wh ile  th e  [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz]   b an d   co n tain s   o v er   1 0 %  o f   th e  en er g y .   I n   co n tr ast,  th e  [ 6 0 0 - 1 , 0 0 0   Hz]   b an d   h as  alm o s t  n o   en er g y ,   le s s   th an   5 %.  T h e  [ 3 , 2 0 0 - 4 , 2 0 0   Hz]   b an d   c o n tain s   ab o u t  1 0 %  o f   th e  to tal  en er g y .   W h en   th e  /ɣ /   co n s o n an t  is   f o llo wed   b y   th e  /u /   v o wel,   th e  en er g y   d is tr ib u tio n   r em ain s   th e  s am e   f o r   th e   [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   a n d   [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz]   b an d s .   Ho wev er ,   a   d if f e r en ce   was  o b s er v ed   f o r   th e   th ir d   b an d   [ 6 0 0 - 1 , 0 0 0   Hz ] ,   wh ich   co n tain s   ap p r o x im ately   1 0 %  o f   th e  to tal  en er g y .   T h e  o t h er   b an d s   h av e  less   th an   5 % o f   t h e  to tal  en er g y .     3 . 1 . 3 .   T he  /ћ/   co ns o na nt   Fo r   th e  /ћ /   co n s o n an t  f o llo w ed   b y   th e  /a /   v o wel,   en er g y   d is tr ib u tio n   is   s u ch   th at  ab o u t  1 0 %  o f   en er g y   is   in   ea c h   o f   th e   [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz ] ,   [ 6 0 0 - 1 , 0 0 0   Hz] ,   a n d   [ 1 , 000 - 2 , 6 0 0   Hz]   f r e q u en c y   b an d s ,   with   a   to tal   ab s en ce   o f   en er g y   in   th e  [ 4 0 0 - 6 0 0   Hz]   b a n d .   T h e  [ 1 , 0 0 0 - 2 , 6 0 0   Hz]   an d   [ 3 , 2 0 0 - 4 , 2 0 0   Hz]   b an d s   ea ch   co n tai n   o v er   2 0 % o f   en e r g y   ( Fig u r e  6 ( a) ) .   W h en   th e  /ћ /   c o n s o n a n t is f o llo wed   b y   th e  /i/   v o wel,   a p p r o x im ately   1 0 % o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E xp lo r in g   A r a b ic  n o n - s ib ila n t fri ca tive  co n s o n a n ts :   a   co mp r eh en s ive  cla s s ifica tio n   ( Yo u s s ef  E lfa h m )   4885   th e  en er g y   is   co n ce n t r ated   in   t h e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   b an d ,   wh ile   th e  [ 2 , 0 0 0 - 3 , 2 0 0   Hz]   a n d   [ 3 , 2 0 0 - 4 , 2 0 0   Hz]   b an d s   ea ch   co n tain   o v e r   3 0 %  o f   e n er g y .   T h e  o th er   b an d s   h av e   alm o s t  n o   e n er g y .   W h en   th e  /ћ /   co n s o n an t  is   f o llo wed   b y   th e  /u /   v o wel,   th e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   b a n d   s h o ws  a  co n ce n tr atio n   o f   o v e r   5 0 %  o f   en er g y ,   wh ile  th e   [1 , 0 0 0 - 2 , 6 0 0   Hz]   b an d   co n tain s   ab o u t  1 0 %  o f   en e r g y ,   a n d   t h e  [ 3 , 200 - 4 , 2 0 0   Hz]   b an d   a r o u n d   2 0 %.  T h e  o t h er   b an d s   h av e   lo w  en er g y .         ( a)   ( b )     Fig u r e  5 .   E n er g y   d is tr ib u tio n   in   th e  m id d le  o f   v o iced   c o n s o n an ts : ( a)   /ʕ/   an d   ( b )   /ɣ /       3 . 1 . 4 .   T he  /χ /   co ns o na nt   Af ter   ex am in in g   t h e  en er g y   d i s tr ib u tio n   g r ap h s   o f   th e  /χ /   c o n s o n an t  f o llo we d   b y   th e   /a /   o r   /i/   v o wels   ( Fig u r e  6 ( b ) ) ,   it   was  o b s er v e d   th at  t h e  h i g h   f r eq u en cies  [ 4 , 2 0 0 - 8 , 0 0 0   Hz]   c o n tain   ab o u t  2 0 %  o f   th e  t o tal   en er g y ,   wh ile  th e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   an d   [ 3 , 2 0 0 - 4 , 2 0 0   Hz]   b a n d s   co n tain   a b o u t   3 0 %  o f   th e  en er g y .   T h e   o th er   b an d s   h av e   alm o s t  n o   en er g y .   Ho w ev er ,   w h e n   t h e   / u /   v o w el   f o ll o ws   t h e   / χ /   c o n s o n a n t ,   a   s i g n i f ic a n t in c r ea s e  in   en er g y   i n   t h e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz ]   b an d   w as  n o t e d ,   r e p r es en ti n g   o v e r   6 0 %  o f   t h e   t o tal   e n e r g y .   T h e  [ 4 0 0 - 1 , 0 0 0   H z]   an d   [ 4 , 2 0 0 - 8 , 0 0 0   Hz ]   b an d s   co n tain   ab o u t 1 0 % o f   en e r g y   ea ch ,   wh ile  th e  o t h er   b a n d s   h av e   n o   en e r g y .     3 . 1 . 5 .   T he  /h/   co ns o na nt   T h e   e n e r g y   d i s t r i b u t i o n   a n a l y s is   o f   t h e   / h /   c o n s o n a n t   f o l l o w e d   b y   t h e   / a / ,  /i/ ,   o r   / u /   v o w e ls   ( F ig u r e   7 ( a ) )   s h o w s   a   s t r o n g   c o n c e n t r a ti o n   o f   e n e r g y   i n   t h e   [ 1 0 0 - 4 0 0   H z ]   b a n d .   T h e   o t h e r   b a n d s   h a v e   l o w   e n e r g y .   T h e   d o m i n a n t   l o w - f r e q u e n c y   p r e s en c e   h i g h l i g h t s   t h e   a c o u s ti c   t r ai ts   o f   / h / ,   m a i n l y   s h a p e d   b y   g l o t ta l   a i r f l o w .     3 . 1 . 6 .   T he  /f /   co ns o na nt   Af ter   ex am in in g   th e   g r a p h s   o f   n o r m alize d   e n er g y   d is tr ib u ti o n   f o r   t h e  /f/   co n s o n an t   f o llo wed   b y   th e   /a / ,  /i/ ,   o r   /u /   v o wels  ( Fig u r e  7 ( b ) ) ,   it  was  o b s er v ed   th at  th e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   b a n d   co n tain s   ab o u t  3 0 %  o f   th e   to tal  en er g y .   T h e  [ 3 , 2 0 0 - 4 , 2 0 0   Hz]   an d   [ 4 , 2 0 0 - 8 , 0 0 0   Hz]   b an d s   ea ch   co n tain   ap p r o x i m ately   2 0 %  o f   th e  en er g y ,   wh ile  t h e  o t h er   b an d s   h av e  lo w   en er g y .   Ho wev er ,   if   th e  /u /   v o wel   f o llo ws  th e   co n s o n an t,  an   in cr ea s e   in   en er g y   i n   th e  [ 1 0 0 - 4 0 0   Hz]   b an d   was n o ted ,   r ep r esen tin g   o v er   4 0 % o f   th e  to tal  en er g y .   T h e  o th er   b an d s   ar e   s im ilar   to   th o s e  o f   th e  / a /   an d   / i/   v o wels.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   4 8 7 8 - 489 2   4886     ( a)   ( b )     Fig u r e  6 .   E n er g y   d is tr ib u tio n   in   th e  m id d le  o f   u n v o iced   co n s o n an ts : ( a)   /ћ /   a n d   ( b )   /χ /         ( a)   ( b )     Fig u r e  7 .   E n er g y   d is tr ib u tio n   in   th e  m id d le  o f   u n v o iced   co n s o n an ts : ( a)   /h /   a n d   ( b )   /f/   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E xp lo r in g   A r a b ic  n o n - s ib ila n t fri ca tive  co n s o n a n ts :   a   co mp r eh en s ive  cla s s ifica tio n   ( Yo u s s ef  E lfa h m )   4887   3 . 2 .     No n - s ibi la nt   f rica t iv e   co ns o na nt  cla s s if ica t io n a lg o rit hm s   3 . 2 . 1 .   Cla s s if ica t io n o f   no n - s ibi la nt   f rica t iv e  co ns o na nts int o   v o iced/un v o iced  ca t eg o ri es   B ased   o n   th e   r esu lts   o f   ac o u s tic  an aly s is   co n ce r n in g   th e   d is tr ib u tio n   o f   n o r m alize d   e n er g y ,   th e  alg o r ith m   f o r   class if y in g   n o n - s ib ilan t  f r icativ e  co n s o n a n ts   in to   v o iced   a n d   u n v o ic ed   ca teg o r ies  was   d ev elo p e d .   Fig u r e   8   illu s tr ates  th is   alg o r ith m ,   f u n ctio n in g   as   f o llo ws:   I f   th e  e n er g y   in   t h e  f r eq u en c y   b a n d   B 2   ( 4 0 0 - 6 0 0   Hz)   e x ce ed s   5 %,  t h e  co n s o n an t  is   id e n tifie d   as   v o iced .   Oth er wis e,   th e  c o n s o n an t  is   r ec o g n ized     as u n v o iced .           Fig u r e  8 .   Alg o r ith m   f o r   class if y in g   n o n - s ib ilan t   f r icativ es       3 . 2 . 2 .   Cla s s if ica t io n o f   v o ice d  no n - s ibi la nt   f rica t iv e  co ns o na nts   Aco u s tic  an aly s is   o f   v o iced   n o n - s ib ilan t   f r icativ e  c o n s o n an ts ,   f o llo wed   b y   t h e  v o wels  /a /   o r   /i/ ,   led   to   th e  d ev elo p m en t  o f   alg o r ith m s   p r esen ted   in   Fig u r e   9 .   Fo r   non - s ib ilan t   f r icativ es  f o llo we d   b y   th e  v o wels  /a /   o r   /i/   ( Fig u r e  9   ( a) ) ,   if   t h e  en e r g y   in   b an d   B 3   ( 6 0 0 - 1 , 0 0 0   H z)   ex ce ed s   5 %,  th e  co n s o n an t   is   clas s if ied   as  /ʕ/.   Oth er wis e,   it  is   id en tifie d   as  /ɣ / .   Fo r   v o ice d   n o n - s ib ilan t   f r icativ es  ac co m p an ied   b y   th e  v o wel  /u /     ( Fig u r e  9   ( b) ) ,   th e  alg o r ith m   o p er ates  as  f o llo ws:   if   th e  en er g y   in   b an d   B 2   ( 4 0 0 - 6 0 0   Hz)   ex ce ed s   2 0 %,  th e  co n s o n an t is ca teg o r ized   as  /ʕ/ .   Oth er wis e,   th e  co n s o n a n t is id en tifie d   as  /ɣ / .           ( a)   ( b )     Fig u r e  9 .   Alg o r ith m   f o r   n o n - s i b ilan t   f r icativ e   co n s o n an ts   f o ll o wed   b y   ( a)   v o wels  /a /   an d   /i/   an d   ( b )   f o llo we d   b y   th e  v o wel  /u /         3 . 2 . 3 .   Cla s s if ica t io n o f   un v o i ce d  no n - s ibi la nt   f rica t iv es f o llo wed  by   t he  vo wel  /a /   T h e  class if icatio n   o f   u n v o ice d   n o n - s ib ilan t   f r icativ es  f o llo wed   b y   th e   v o wel   /a /   was  c ar r ied   o u t   b ased   o n   ac o u s tic  an aly s is   o f   th e  co n s o n a n ts   /f ,  χ ,  ћ ,   a n d   h/ ,   l ea d in g   to   th e   alg o r ith m   p r esen ted   in   Fig u r e  1 0 :  i f  th e  en er g y   in   b a n d   B 6   ( 2 , 0 0 0 - 3 , 2 0 0   Hz)   is   g r ea ter   th a n   1 0 %,  th e  c o n s o n an t   is   id en tifie d   a s   /ћ / .   Oth er wis e,   if   th e  en er g y   in   b an d   B 4   ( 1 , 000 - 2 , 0 0 0   Hz)   is   g r ea ter   th an   5 % ,   th e  co n s o n an t  is   class if ied   a s   /χ / .   I f   th e  s u m   o f   en er g y   i n   b an d s   B 2   an d   B 3   ( 4 0 0 - 1 , 0 0 0   Hz)   is   less   th an   5 %,  th e  co n s o n a n t  is   id en tifie d   as   /f/ .   Oth er wis e,   th e  co n s o n an t is r ec o g n ized   as  /h / .     3 . 2 . 4 .   Cla s s if ica t io n o f   un v o i ce d  no n - s ibi la nt   f rica t iv es f o llo wed  by   t he  v o wel s  /i/   a nd   / u/   F o r   t h e   c o n s o n a n t s   /f ,  χ ,  ћ ,   a n d   h/   f o l l o w ed   b y   th e   v o we l s   /i/   a n d   /u / ,   c l a s s i f i c a t io n   a l g o r i t h m s   w e r e   e s t a b l i s h e d   ( i n   F i g u r e   1 1 )   b a s e d   o n   o b s er v ed   a co u s t ic   c h ar a c t er i s t i c s .   T h e   a l g o r i th m   f o r   t h e   v o w e l   /u /   i s   p r e s e n t ed   in   F i g u r e   1 1 ( a )   a n d   o p er a t e s   a c co r d i n g   t o   th e   f o l lo w i n g   c r i t er i a :   if   t h e   en e r g y   in   b an d   B 9   (4 , 6 0 0 - 8 , 0 0 0   H z )   i s   le s s   t h a n   5 % ,   th e   co n s o n a n t  i s   i d en t i f i e d   a s   /h / .   O th e r w i s e ,   i f   th e   e n e r g y   in   b a n d   B 5   (1 , 0 0 0 - 2 , 6 0 0   H z )   i s   g r e a t er   t h a n   5 %,   t h e   co n s o n a n t  i s   c l a s s i f i e d   a s   / χ / .   I f   t h e   en e r g y   i n   b a n d   B 9   i s   l e s s   t h a n   1 0 % ,   t h e   c o n s o n an t  i s   id e n t if i e d   a s   /ћ / ;  o th e r w i s e ,   i t  i s   r e co g n iz e d   a s   /f/ .   C o n v er s e l y ,   F ig u r e   1 1 ( b )   p r e s e n t s   t h e   a lg o r i th m   f o r   t h e   v o w e l   / i/ :   i f   t h e  e n er g y   i n   b an d   B 7   ( 3 , 200 - 4 , 2 0 0   Hz )   i s   l e s s   t h an   5 % ,   t h e   co n s o n an t   i s   i d e n t if i e d   a s   / h / .   O th e r w i s e,   if   t h e   en e r g y   i n   b a n d   B 6   ( 2 , 0 0 0 - 3 , 2 0 0   H z)   i s   g r e a t er   t h an   1 5 % ,   t h e   c o n s o n an t  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.