I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20 ,   pp .   957~ 9 67   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 2 . pp957 - 967             957       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Qu a l i t y   a ss e ssm e n t   o n   m u scl e   l o c a t i o n s   f o r   sp e e c h   r e p r e sent a t i o n       S afi e   S . I R o s u h an R ah i m   M a l a y s i a I n s t i t ut e   o f   In d us t r i a l   T e c hn o l o g y ,   U n i v e r s i t i   K u a l a   L um pu r,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e Ju n   9 ,   2019   R e v i s e A ug   1 2 ,   2019   A c c e pt e A ug   27 ,   201 9       T he r e   a r e   m o r e   t h a 68  m u s c l e s ,   w h i c a r e   a c t i v a t e e i t h e r   s i m u l t a ne o us l y   o r   s e qu e nt i a l l y   dur i ng   s pe e c pr o duc t i o n .   T o   m o ni t o r   t he   s i g na l s   f r o m   a l l   t h e s e   m us c l e s   a t   o nc e ,   i nv o l v e   a   l o t   of   s e ns o r s   a nd  s uc s y s t e m   i s   v e r y   e xpe n s i v e .   I t he   Q ur a t he r a p e u t i c   t r e a t m e nt   a pp l i c a t i o ns ,   t h e   us e   o f   s pe c i f i c   m us c l e s   i s   v e r y   i m po r t a n t ,   f o r   t h e   p r o duc t i o o f   c o r r e c t   A r a bi c   p r o nunc i a t i o n.     T he   p r o pe r   pr o nu nc i a t i o w i l l   i m pr o v e   t h e   r e a de r ' s   und e r s t a nd i ng   o f   w ha t   i s   be i ng   r e a d,   t hu s   a s s i s t i ng   t he   e f f e c t i v e ne s s   o f   t he   t he r a py   pr o c e s s .     T he   o bj e c t i v e   o f   t h i s   s t udy   i s   t o   i d e nt i f y   t he   m o s t   o pt i m a l   m u s c l e   l o c a t i o n,   w hi c i s   s u i t a b l e   f o r   m o ni t o r i ng   t he   qua l i t y   of   a   r e c i t a t i o du r i ng   t h e   Q ur a n’ s   t he r a p e u t i c   pr o c e s s ,   b a s e o t h e   i nf o r m a t i o c o nt e n t   e m b e dd e i t h e i r   E l e c t r o m y og r a m   ( E M G )   s i g na l s .   E m pi r i c a l   M o de   D e c o m po s i t i o ( E M D )   t e c hni que   w a s   u s e d   i n   t hi s   s t u dy   t o   e xt r a c t   f e a t u r e s   o f   t he   E M G   w hi l e   t he   c om bi na t i o o f   H i l be r t   H ua ng   S p e c t r a l   E n t r o p y   ( H H S E )   a n d   K ul l ba c L e i bl e r   D i v e r g e nc e   ( K L D )   t e c hn i qu e s   w e r e   u s e d   t o   q ua n t i f y   t he   i n f o r m a t i o c o nt e nt   i e a c f e a t u r e .   C o m bi na t i o o f   t he s e   t e c hn i qu e s   m a na g e t o   r a nk  t e w i de l y   us e s pe e c m us c l e s   i n   t h e   l i t e r a t ur e   ba s e u po t he i r   i n f o r m a t i o c o nt e nt .   F o ur   m us c l e   l o c a t i o ns   ha v e   be e s ug g e s t e d ,   w hi c i s   b e l i e v e t o   b e   s uf f i c i e nt   i n   de v e l o pi ng   a   l o w - c o s t   s e l f - a s s e s s m e nt   s y s t e m   f o r   m o ni t o r i ng   Q ur a n   r e c i t a t i o n.   Ke y w or ds :   E l e c t r o m y go r a m   E m pe r i c a l   m o de   de c o m po s i t i o n   K ul l b a c k - L e i b l e r   D i v e r ge n c e   M us c l e   l o c a t i o n   T o t a l   hi l b e r t   h ua ng  s pe c t ra l   e n t r o py   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S a f i e   S . I,   M a l a y s i a I n s t i t ut e   o f   In d us t r i a l   T e c hn o l o g y ,   U n i v e r s i t i   K u a l a   L um pu r   1016,   J a l a S ul t a Is m a i l ,   B a n d a r   W a w a s a n,   50250 ,   M a l a y s i a   E m a i l :   s a i rul i z w a n@ u ni kl . e du . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   Q u ra n   t h e r a py   i s   a   ps y c h o l o gi c a l   t h e r a py ,   a do pt e by   M us l i m s   a s   a   r e l i a b l e   a l t e rn a t i v e     m e di c i n e   [1].   It   i n v o l v e s   t h e   r e c i t a t i o n   o f   R uq y a h   (s pe c i f i c   v e r s e s   i n   t h e   Q u r a n)  a s   a   f o r m   o f   m e di t a t i o n   t o   r e duc e   s t r e s s   a n de p r e s s i o n   [2] .   R uqy a h   s h o ul b e   r e c i t e c o r r e c t l y ,   fo r   t h a t   r e c i t a t i o n   ( i n   A r a b i c b e   t r a n s l a t e i n t o   i t s   t r ue   m e a ni n g ,   t h us   m a xi m i z i n g   t h e   t h e ra py   p r o c e s s   fo r   a   pa t i e n t   [3 - 4] .   D e v e l o pi n a   Q u ra t h e ra pe ut i c   s y s t e m ,   w h i c h   c a a ut o m a t i c a l l y   m e a s ur e   t h e   qua l i t y   of   a   r e a di ng,   di r e c t l y   h e l ps   t h e   p a t i e nt   r e c t i fy i n g   i t s   p r o n u n c i a t i o n.     A ut o m a t i c   S pe e c h   Re c o gn i t i o n   (A S R s pe c i f i c a l l y   i n   A r a b i c   h a s   b e e n   e xt e n s i v e l y   s t udi e [5 - 6].   A S R   w o r k s   by   t ra n s l a t i n a   s pe e c h   s i g n a l   i n   t h e   f o r m   o f   t h e i c o n t e xt u a l   i n f o r m a t i o n .   A m b i e n t   n o i s e   a n us e r ' s   s pe e c h   i m p a i rm e n t   a r e   t w o   m a i n   c h a l l e n ge s   i n   de ve l o pi n a   hi g h - p r e c i s i o n   A S R   s y s t e m   [7].   N e ve r t h e l e s s ,   i n   t h e   Q ur a n   t h e ra py   a ppl i c a t i o n s ,   t h e   de s i r e s y s t e m   m us t   n o t   o n l y   b e   m e a s ur e by   i t s   a b i l i t y   t o   r e c o gn i z e   s pe e c h ,   b ut   a l s o   t h e   c a pa b i l i t y   t a s s e s s   t h e   e xt e n t   o f   t h e   s pe e c h   ge n e r a t e us i n t h e   r i g h t   a n a t o m y   pa r t s   o f   t h e   h u m a b o d y .   T hi s   l e t o   t h e   us e   o f   E l e c t r o m y o gr a m   ( E M G a s   a a l t e rna t i v e   s o ur c e   fo r   a n a l y z i n g   t h e   r e c i t a t i o o f   R uq y a h ,   du ri n g   t h e   t h e r a py .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     957   -   9 67   958   U s i n E M G   t o   r e c o gn i z e   s pe e c h   i s   n o t   a   n e w   a ppr o a c h   i n   A S R   [8 - 9].   Re s e a r c h e r s   t e n t o   us e   t h e   t e rm   S i l e nt   S pe e c h   R e c o gn i t i o n   (S S R w h e n   t h e   a c o us t i c   s pe e c h   s i g n a l   b e i n r e pl a c e by   E M G .     S e ve r a l   a r e a s   h a v e   b e e n   w i de l y   s t udi e d,   w h i c h   i n c l ude :   a)   S pe c i f i c   a ppl i c a t i o n s ;   l i ke   i n   p r o s t h e s i s   c o n t r o l   [10],   o ra l   m o t o r   t r e a t m e nt   f o r   s pe e c h   pr o duc t i o n   [11 a n i m p r o v e   c o m m uni c a t i o w h i l e   s ub j e c t   w e a r s   a   s e l f - c o n t a i n e b r e a t h i ng  a ppa ra t us   (S CB A [1 2].   b)   F e a t u r e   e xt r a c t i o a nd  c l a s s i f i c a t i o t e c hn i que s   [ 13 - 16]   c)   L a n g ua ge   o r   D i a l e c t   v a ri a t i o [1 7 - 19]   d)   S pe e c h   s y n t h e s i s   [2 0 - 22]   T h i s   s t udy   w i l l   l oo i n t o   a n o t h e r   e qua l l y   i m po r t a n t   f a c t o r   i n   E M G - b a s e s pe e c h   r e c o gn i t i o n   t e c hn o l o g y ,   n a m e l y   t h e   i m pa c t   o f   m us c l e s '   s e l e c t i o n   t o w a r ds   t h e   qua l i t y   of   s pe e c h .   T h e   s pe e c h   p r o duc t i o b e gi n s   i n   t h e   l u ngs   a s   i l l us t ra t e i n   T u r e   1 .   A i w h i c h   i s   e x ha l e by   t h e   l u n gs   t ra v e l s   up  t hr o ug t h e   t r a c h e a   a n i n t o   t h e   l a r y n x.             F i gu r e   1 .   S pe e c h   p r o duc t i o s y s t e m       W i t h i t h e   l a r y n x ,   t h e r e   a r e   t w o   fo l ds   of   l i ga m e n t   k n o w n   a s   v o c a l   c o r ds .   T h e   ga p   b e t w e e n   t h e s e   vo c a l   c o r ds   i s   c a l l e t h e   gl o t t i s .   D u r i ng  s pe e c h   p r o duc t i o n ,   t h e   v o c a l   c o r ds   v i b r a t e   ra p i dl y ,   w h i c h   o pe n s   a n d   c l o s e s   t h e   gl o t t i s .   T h e   c o n t i n uo us   s t r e a m s   o f   a i r   f r o m   t h e   l u n gs   a r e   t r i m m e i n t o   pe r i o di c   s uc t i o o f   a i r,     a n e v e n t ua l l y   ge n e r a t e   a n   a udi b l e   b ut   i n   m o n o t o n o us   s ound.   T h e   p ha r y n (t hr o a t ) ,   t h e   o r a l   c a v i t y   (t h e   m o ut h a n t h e   na s a l   c a v i t y   (t h e   n o s e t h e n   c h a n ge   t h e   f r e que n c y   c o m po n e nt s   of   t h e   m o n o t o n o us   s o un d,   w h i c h   l a t e p r o duc e   di f fe r e n t   t y pe s   of   vow e l   s o un ds .   T h e   p r o c e s s   of   a r t i c ul a t i o n   w i l l   e v e n t u a l l y   r e s h a pe   t h e s e   s o un ds   i n t o   a   fo r m   t ha t   c a n   b e   r e c o gn i z e by   t h e   l i s t e n e r ,   na m e l y   t h e   s pe e c h .   T h e   a rt i c ul a t o r s   i n v o l ve s   i n   r e s h a p i n g   t h e   s o unds   i n c l u de   t h e   l i ps ,   t e e t h,   ha r d   a n d   s o f t   pa l a t e ,   t o n g ue ,   j a w ,   po s t e ri o r   p h a r y n ge a l   w a l l   a n d   t h e   i nn e e dge s   o f   t h e   v o c a l   f o l ds   [2 3 ].     T h e r e   a r e   m o r e   t ha n   6 m us c l e s   i n v o l v e dur i ng  s pe e c h   p r o duc t i o n   [24 ].   T h e   f r e que n c i e s   a n d   s e que n c e s   of   t h e s e   m us c l e s   be i n a c t i v a t e a r e   de pe n di n upo n   t h e   t y pe   of  pr o n u n c i a t i o n   p r o duc e d.     T o   m o n i t o r   a l l   t h e   m us c l e s   a t   t h e   s a m e   t i m e   r e qui r e s   a   l a r ge   n u m b e r   o f   s e n s o r s .   It   i s   a l s o   n o t   p ra c t i c a l   b e c a us e   of   t h e   c o s t   f o r   s uc s y s t e m s   i s   h i g h.     F r o m   F i gu r e   1,   t h e   pr o duc t i o n   o f   s p e e c h   pr o n u n c i a t i o n   ut i l i z e m o s t   o t h e   m us c l e   l oc a t e n e a r   t h e   f a c i a l   a nd  n e c k.   W e   s u m m a r i z e t h e   m us c l e   l o c a t i o n s   us e fo r   E M G   b a s e s pe e c h   r e c o gn i t i o n   i m o s t   l i t e r a t u r e   a s   i l l us t r a t e i n   F i gu r e   2   [8 - 2 2].           F i gu r e   2 .   10   w i de l y   us e E M G   l o c a t i o f o r   s pe e c h   r e c o gn i t i on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Q ual i t y   as s e s s m e nt   on   m us c l e   l o c a t i ons   f or   s pe e c h   r e pr e s e n t at i on   ( Saf i e   S. I )   959   T h e   de s c r i pt i o n   o f   l o c a t i o n s   f o r   E 1   t o   E 10  i F i gu r e   2   i s   gi v e a s   f o l l ow s :   (E 1)   1c m   t o   t h e   ri g ht   o f   t h e   n e c m i dl i n e .   (E 2)   1c m   t o   t h e   l e f t   o f   t h e   n e c m i dl i n e .   (E 3)   Ce nt e r e s t e rn o c l e i do m a s t o i a t   o n e - t h i rd  f r o m   c l a v i c l e   t o   m a s t o i f o r   e l e c t r o de .   (E 4)   1c m   l a t e ra l   t o   t h e   v e n t ra l   n e c m i dl i n e .   (E 5)   1c m   l a t e ra l   t o   s ub m e n t a l   m i dl i n e .   (E 6)   B e l ow   r i g ht   c o rn e r   o f   t h e   m o ut h .   (E 7)   U ppe r   ri g h t   c o rn e r   o f   t h e   m o ut h.   (E 8)   Ca nt e r e o l a t e r a l   j a w   s upe r f i c i a l   t o   m a s s e t e r   m us c l e .   (E 9)   4c m   l a t e ra l   t o   s ub m e n t a l   m i dl i n e .   (E 10)   B e t w e e n   t h e   l e f t   c o r n e o f   t h e   m o ut h   a n d   e y e .   In   t h i s   p a pe r ,   w e   a s s e s s   t h e   s i gna l s   f r o m   t h e s e   l o c a t i o n s   i n   a n   a t t e m p t   t o   i de nt i f y   t h e   be s t   l o c a t i o n s   t h a t   p r o duc e   t h e   hi g h e s t   c o n t e xt   i n f o r m a t i o n,   f o r   s pe e c h   r e c o gn i t i o n.   G i v e n   t ha t   t h e   l e v e l   of   m us c l e   a c t i v i t y   de pe n ds   o t h e   t y pe   of   pr o n u n c i a t i o n,   t h i s   s t udy   fo c us e o n   m us c l e   a c t i v i t y   du r i n g   R uqy a h   r e c i t a t i o n s .       2.   EM G   M O D E LLI N G   U S I N G   EM P I R I C A M O D E   D EC O M P O S I TI O N   (E M D )   E M G   s i g na l s   f r o m   10   m us c l e   l o c a t i o n s   de s c ri b e i n   S e c t i o n   w i l l   b e   m a t h e m a t i c a l l y   m o de l e d,   m e a s u r e a n c o m pa r e t o   a s s e s s   t h e   qua l i t y   of   t h e i r   c o n t e xt ua l   i n f o r m a t i o n .   I n   t hi s   w o r k,   E m pi ri c a l   M o de   D e c o m po s i t i o n   ( E M D [25 w i l l   b e   us e t o   m o de l   a l l   s i g n a l s   w hi l e   T o t a l   H i l b e r t - H ua ng  S pe c t r a l   E n t r o p y         [26 - 27]   a n d   K u l l b a c k L e i b l e r   D i v e r ge n c e   (      [2 8]  w i l l   b e   us e f o r   m e a s u ri n g   t h e   qua l i t y   o f   i n f o r m a t i o f r o m   t h e s e   s i g na l s .   T h e   m a t h e m a t i c a l   b a c kg r o un d   o f   t h e s e   t e c hn i q ue s   w i l l   b e   e xpl a i n e i n   S e c t i o 3.     E m p i r i c a l   M o de   D e c o m po s i t i o n   ( E M D t e c hni que   a s s um e s   t ha t   f o r   a n y   gi v e n   da t a   (o s i g na l ) ,   a t   a n y   gi v e n   t i m e ,   t h e   s i g n a l   c a n   b e   de c o m po s e i n t o   v a r i o us   c oe xi s t i ng  s i m p l e   na t u ra l   o s c i l l a t i o n   c a l l e I n t r i n s i c   M o de   F un c t i o n   (IM F ) ,   s upe r i m po s i n o t h e   o t h e r s .   A   c y c l e   of   t h e   s i m pl e   o s c i l l a t i ng  s i g na l   m us t   ha v e   a   e qua l   n u m b e r   o f   m a xi m a   a n m i ni m a   pe a ks .   H ow e ve r,   i t s   a m pl i t u de   a n f r e que n c y   m a y   v a r y   a s     f un c t i o n s   o f   t i m e   [29 ].   Co n s i de a a r b i t r a r y   di s c r e t e   t i m e   s i g na l     (   ) ,   f o r   t h e   l e ngt o f     ,   t o   b e   de c o m po s e u s i n g   E M D   a s   s h o w n   i F i g u r e   3 .   F i r s t ,   de t e c t   a l l   l o c a l   m a xi m a ,                 of    (   ) .   T h e c o nn e c t   t h e s e                 by   a   c ub i c   s pl i n e   l i n e   t o   ge n e ra t e   up pe r   e n v e l o p,         (   )   f o r   a l l     .   R e pe a t   t h e   s i m i l a p r o c e s s   fo r   e v e r y   l oc a l   m i ni m a ,                   t o   ge n e ra t e   l o w e e n v e l o p,           (   )   f o a l l .   T h e   t o t a l   n u m b e r   o f   l o c a l   e x t r e m a   ( m a xi m a   a n d   m i ni m a ) ,       s h o ul b e   t h e   s a m e   o r   d i f f e r   a t   m o s t   b y   o n e .           F i gu r e   3 .   E m p i r i c a l   m o de   d e c o m po s i t i o n   p r o c e s s   of   a a r b i t ra r y   s i gn a l       T h e   a v e ra ge   s i g na l ,     (   )   b e t w e e n         (   )   a n d           (   )   i s   c a l c ul a t e a s     2 M a x M i n y t y t mt   (1)     U s i n (1) ,   o b t a i n   t h e   di f f e r e n c e ,     (   )   b e t w e e n     (   )   a n   (   )   us i ng     d t y t m t    (2)       (   )   i s   s e t   t o   b e   t h e   j - IM F ,       (   )   w hi l e     (   )   i s   de f i n e d   a s   t h e   k - r e s i due ,       (   )   i f     (   )   s a t i s fy   o n e   o f   t h e   f o l l ow i n c r i t e ri a   [30 ]:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     957   -   9 67   960   a)     (   )   a pp r o a c h e s   z e r o   b)   T h e   n u m b e r   o f   l o c a l   e xt r e m a   a n d   t h e   num b e o f   z e r o   c r o s s i ng  o f     (   )   di f f e r   a t   m o s t   o n e   c)   U s e r   de f i n e d   m a xi m u m   i t e r a t i o i s   r e a c h e d   If     (   )   f a i l e t o   m e e t   e i t h e r   o f   t h e   a b ov e   c r i t e r i a ,     (   )   i s   r e pl a c e b y     (   ) .   O v e r a l l   de c o m po s i t i o pr o c e s s   i s   r e pe a t e d   u nt i l       (   )   i s   i de n t i f i e d.   T hi s   p r o c e s s   i s   r e pe a t e d   f o r   j = 1   u nt i l       (   )   i s   e i t h e a   c o n s t a n t ,     a   m o n o t o n i c   s l o pe ,   o a   f un c t i o n   w i t o nl y   o n e   e xt r e m u m   [3 1].   F i n a l l y ,     (   )   c a n   b e   r e p r e s e n t e a s     1 k jk j y t c t r t    (3)     T h e   qu a l i t y   o r   r e l e v a n c e   o f   e a c h       (   )   c a b e   de t e r m i n e b y   t h e i c o r r e l a t i o c o e ff i c i e n t ,         be t w e e n       (   )   a n d     (   )   a s   f o l l ow s :     22 j j j y t c t d t y t d t c t d t    (4)       V a r i o us   t y p e s   o f   fe a t ur e s   c a b e   e xt r a c t e d   f r o m   (3 ).   T h e   e a s i e s t   f e a t u r e s   i s   t h e   IM F   e n e r gy ,         w h i c h   i s   de f i n e a s   [ 32]:     2 0 1 2 10 T j t j kT j jt ct P ct     (5)     H i l be r t   T r a n s f o r m   (H T )   c a b e   us e d,   t o   t ra n s f o r m   a l l       (   )   i ( 3)   i nt o   t h e i H T   f o r m ,       (   ) Co m b i n a t i o o f       (   )   a n d       (   )   ge n e ra t e s   a a n a l y t i c a l   s i g na l ,     (   )   w h i c c a n   b e   e xp r e s s e a s     j i t d t j j j j z t c t ih t a t e   (6)     F r o m   (6 ),   i n s t a n t a n e o us   a m p l i t ude ,       (   )   a n i n s t a n t a n e o us   f r e que n c y       (   )   c a r e s pe c t i v e l y   c a l c ul a t e d   a s   f o l l ow s :     22 j j j a t c t h t    (7)     1 2 s j j j f f t t t    (8)     W h e r e       = s a m p l i n g   f r e que n c y   a n 1 ta n j j j ht t ct     .   U s i n (7)  a n (8 ),   a v e r a ge   a m p l i t ude ,   j a   a n a v e r a ge   f r e q ue n c y ,   j f   c a n   b e   s e t   a s   f e a t ur e s .     T h e y   c a b e   r e s pe c t i v e l y   e xpr e s s e a s     0 1 T j j t a a t T   (9)     0 0 T jj t j T j t a t t f at   (10)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Q ual i t y   as s e s s m e nt   on   m us c l e   l o c a t i ons   f or   s pe e c h   r e pr e s e n t at i on   ( Saf i e   S. I )   961   T h e   f r e que n c y - t i m e   di s t r i b ut i o o f   t h e   a m p l i t ude   f o     (   ) ,   de s i g n a t e d   a s   t h e   H i l b e r t   a m pl i t ude   s pe c t r um ,       (       )   n o w   c a b e   o b t a i n e d .   T w o   t y p e s   of   f e a t ur e s   c a b e   e xt ra c t e f r o m       (       ) ,   na m e l y   m a r g i na l   s pe c t rum ,       (   )   a nd   i n s t a nt a n e o us   e n e rgy   de n s i t y   l e v e l ,        (   ) .   T h e y   c a r e s pe c t i v e l y   be   e xpr e s s e d   a s   f o l l ow s :     0 1 T jj h H t d t T    (11)     2 0 N jj I E t H t d    (12)     T h e   o bj e c t i v e   of   t hi s   w o r i s   t o   i n s pe c t   t h e   qu a l i t y   of   E M G   s i g n a l ,   ge n e ra t e f r o m   v a ri o us   m us c l e   l o c a t i o n s ,   t ha t   i s   b e s t   t o   r e p r e s e nt   t h e   r e c i t a t i o o f   R uq y a h .   A   s i g n a l   i s   s a i t o   ha v e   m o r e   i n f o r m a t i o n ,   i f   t h e   s i g n a l   i s   c l o s e r   t o   r a n do m   a n e m b e ds   a   l a r ge   a m o unt   of   u n c e rt a i n t y .   M e a s ur i n t h e   u n c e rt a i n t y   of   a   s i gn a l   r e f l e c t s   t h e   qua l i t y   of   t h a t   s i g na l .   E nt r o py   i s   a   m e a s u r e m e nt   o f   r a ndo m n e s s   a n r e p r e s e n t s   t h e   a m o u n t   o e n e r gy   c a rr i e d   b y   a   s i g n a l .   B y   a ppl y i n g   t h e   S ha nn o e nt r o py   c o n c e pt   t o   t h e       (       ) ,   a   n e w   t y pe   of   e n t r o py   w a s   o b t a i n e a nd  de n o t e a s   H i l b e r t H ua n s pe c t r a l   e nt r o py ,   j hf .   T o   s i m pl i f y   t h e   r e p r e s e n t a t i o n ,     t h e       (   )   i s   w r i t t e n   a s   a   f un c t i o n   o f   f r e que n c y   (   )   i n s t e a o f   a ng l e   f r e que n c y   (   )   a n d   n o rm a l i z e a s     fo l l ow s   [33]:     $ j j j f hf hf hf   (13)     T h e n,   t h e   t o t a l   e nt r o py         c a n   b e   c a l c ul a t e a s   f o l l o w s :     $ µ l o g j jj f H h f h f    (14)     A   h i g h e v a l ue   o f         r e pr e s e nt s   a   hi g h e r   u n c e r t a i nt y   of   a   s i g na l .   L e t          a nd         r e p r e s e n t   t w o   di f fe r e n t   p r o b a b i l i t y   di s t r i b ut i o o f       .   T h e   r e l a t i v e   e n t r o py   of         w i t r e s pe c t   t o          c a b e   de f i n e a s     || l o g Hj KL H j H j H j Hj P D P Q P Q   (15)     || K L H j H j D P Q   i s   a l s o   k n o w a s   K u l l b a c k L e i b l e r   d i v e r ge n c e   f r o m          a n d          a n d   m e a s u r e   t h e   a m o u n t   o f   i n f o r m a t i o n   l o s t   w h e n          i s   us e t o   a pp r o xi m a t e              3.   M ET H O D O L O G Y   In   Is l a m i c   c o m pl e m e nt a r y   m e di c i n e ,   t h e r e   a r e   m a n y   s ur a h   ( o r   c h a pt e r s a n v e r s e s   f r o m   t h e   Q ura t h a t   c a n   b e   us e a s   R uq y a h .   A m o ng  t h e m   i s   v e r s e s   t o   f ro m   s ur a h   ‘A l - F a t i h a h’,   v e r s e s   t o   5   fr o m   s u r a ‘A l - B a qa ra h ’  a nd   v e r s e s   1 t o   19  f r o m   s u r a ‘A l - I m r a n’ .   S o m e   of   t h e s e   v e r s e s   a r e   t o o   l o n g,   t h us   i o ur  e xpe r i m e nt ,   s o m e   v e r s e s   a r e   di v i de i n t o   s m a l l e r   r e c o r di n gs .   A s   a   r e s ul t ,   17  s h o r t   v e r s e s   w e r e   ge n e r a t e d,     t o   b e   us e a s   R uq y a a n d   r e c i t e b y   a l l   p a r t i c i pa nt s .   In   t h i s   s t udy ,   a   t o t a l   o f   s e ve n   pa r t i c i pa nt s   w e r e   s e l e c t e a m o n u ni v e r s i t y   s t ude n t s ,   a ge b e t w e e n   18   a n 25  y e a r s   o l d.   T h e s e   pa r t i c i pa nt s   a r e   r e qu i r e t o   h a v e   t h e   a b i l i t y   t o   r e a t h e   ve r s e s   of   t h e   Q ur a n   p r o pe r l y   a n s m o o t h l y .   T o   e n s u r e   t h a t   t h e s e   c o n di t i o n s   a r e   m e t ,   p a r t i c i pa nt s   a r e   r e qui r e t o   r e a t h e s e   ve r s e s   t c l e r i c s .   A f t e r   t h e   c l e ri c s   s a t i s f i e w i t t h e   r e c i t a t i o n,   t h e   r e c o r d i n g   p r o c e s s   b e ga n .   T w ph y s i o l o gi c a l   s i gna l s   n a m e l y ,   e l e c t r o m y o gr a m   ( E M G a n s pe e c h   a r e   r e c o r de d.   T h e   s pe e c h   s i g n a l   i s   r e c o r de us i ng  a   b ui l t - i n   m i c r o p h o n e   o f   a   D e l l   L A T IT U D E - E 6540   l a pt o p.   D e l s y s   B a gn o l i   4 - c h a nn e l   i s   us e t o   r e c o r t h e   E M G   s i g na l s   [34 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     957   -   9 67   962   A l l   p a r t i c i pa nt s   w i l l   r e c i t e   t h e   s e l e c t e R uqy a h   w h i l e   t h e i s pe e c h   a nd  E M G   a r e   r e c o r de d.     F o ur   E M G   l o c a t i o n s   a r e   r e c o r de s i m ul t a n e o us l y   a t   a   t i m e .   E a c h   v e r s e   i s   r e c o r de f o r   f i v e   t i m e s .   T o   e n s u r e   t h a t   e l e c t r o de   v a r i a b i l i t i e s   a r e   a l s o   t a ke n   i nt o   c o n s i de ra t i o n ,   e a c h   m us c l e   l o c a t i o n   i n   F i gu r e   w i l l   b e   r e pe a t e dl y   r e c o r de us i n a l l   f o ur   D e l s y s   B a gn o l i   e l e c t r o de s .   By   t h e   e n d   o f   t h e   r e c o r di n p r o c e s s ,   t o t a l   o 2380  E M G   a n d   595   s pe e c h   r e c o r di n gs   w e r e   c r e a t e d.   A l l   s i g na l s   t h e u n de r go   pr e - p r o c e s s i n s t e ps .   F i r s t ,   t h e   D c o m po n e n t s   o f   t h e   E M G   a n S pe e c h   s i g n a l s   a r e   r e m o v e d.   A   50H z   n o t c h   f i l t e r   i s   a pp l i e t o   bo t h   s i g n a l s   t o   e n s u r e   t h a t   t h e y   a r e   f r e e   f r o m   t h e   pow e r - l i n e   i nt e r f e r e n c e .   A l l   E M G   s i g na l s   a r e   t h e n   e xa m i n e i n   t h e   t i m e   do m a i n   t o   i de nt i fy   a n y   o ut l i e r s .     In   t hi s   w o r k,   t h e   b o un da r y   be t w e e n   pe a ks   o f   e a c h   s i gna l   i s   s e t   t o   3   t i m e s   s t a n da rd  de v i a t i o n   o f   ove r a l l   pe a k - to - pe a a m pl i t u de s .   A n y   a m pl i t ude s   b e y o n t h e s e   bo un d a r i e s   a r e   c o n s i de r e a s   o ut l i e r s   a n r e m o v e d.   N e xt ,   b a n dp a s s   f i l t e r   i s   a ppl i e o t h e m .   T h e   b a n d pa s s   ra n ge s   f o r   b o t h   E M G   a n d   s pe e c h   s i g na l s ,   a r e   f r o m   10  t o   500  H z   a nd  f r o m   50  t o   3000  H z   r e s pe c t i v e l y .   Bo t h   s i gna l s   a r e   t h e r e s a m p l e t o   800 H z .   F i n a l l y ,     a l l   s i g na l s   a r e   n o r m a l i z e s o   t h a t   t h e   a m pl i t ude   be t w e e n   t he   pe a ks   i s   e qua l   t o   [35].   A l l   c l e a n   s i g n a l s   a r e   t h e p r o c e s s e fo r   t h e   m e a s u r e m e nt   o f   t h e       ,   c a l c ul a t e us i ng  (14)  a s   de s c ri b e i n   t h e   p r e v i o us   s e c t i o n .       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   U s i n (14),   t h e r e   a r e   t w o   t y pe s   o m e a s ur e m e n t   i n d i c a t o rs   t h a t   c a n   b e   us e d   t o   i de n t i fy   t h e   b e s t   m us c l e   l o c a t i o du ri n g   t h e   r e c i t a t i o n   o f   R uq y a h .   T h e   f i r s t   i ndi c a t o i s   t h e   a m o u n t   o f   i n f o r m a t i o n   e m b e dde i a n   E M G   s i g n a l .   I n   r e pr e s e nt i ng  t h e   r e c i t a t i o n   of   R uq y a h ,   a   m us c l e   i s   a   b e t t e r   s e l e c t i o n   t ha n   t h e   o t h e r s ,   i f   i t   ge n e ra t e s   a E M G   s i g na l   w h i c h   e m b e ds   h i g h e i n f o rm a t i o n,   i n   t h i s   c a s e ,   hi g h e r   e n t r o py   v a l ue   of       .   W h e n   a E M G   s i g na l   b e i n g   de c o m po s e i nt o     - IM F   s i g n a l s ,   i t   ge n e ra t e s       n u m b e r   o f   e n t r o py ,         S o m e   IM F   e m b e ds   m o r e   i n f o rm a t i o c o m pa r e d   w i t t h e   o t he r s .   L e t   t h e   t o t a l   i n f o r m a t i o n ,        ge n e r a t e f r o m   a   m us c l e   t o   b e   t h e   s u m   o f   e n t r o p y         o f   a l l     - IM F   c a l c u l a t e d   f r o m   t h e   de c o m po s e E M G   s i g na l .   M a t h e m a t i c a l l y ,   i t   i s   de s c r i b e   a s   f o l l ow s :     1 k j j TH H   (16)     F i gu r e   i l l us t ra t e s   t h e   n o r m a l   di s t r i b ut i o n   o f   t o t a l   i n f o r m a t i o n ,        c a l c ul a t e us i n g   (16)   f o r   10   m us c l e   l o c a t i o n s .   By   ob s e r v i n F i gu r e   4,   e v a l u a t i o n   f r o m   a   t o t a l   o f   2380  E M G   r e c o r di n gs   i n d i c a t e s   t h a t   e a c m us c l e   l o c a t i o n   ge n e r a t e s   i t s   o w n   n o r m a l   di s t ri b ut i o n.   T h e   m e a n,       a n d   v a r i a n c e       ,   f o r   t h e   TH   di s t r i b ut i o n s   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   4 ,   f o r   e a c m us c l e   l o c a t i o i s   gi v e i T a b l e   1 .       T a b l e   1 .   M e a a nd  V a r i a n c e   f o r   t h e   T H   D i s t r i b ut i o n s   o f   V a r i o us   M us c l e   L o c a t i o n s   L o c a t i o n     2   L o c a t i o n     2   E1   5 . 3 3   0 . 1 4   E6   5 . 0 6   0 . 0 8   E2   5 . 3 5   0 . 1 0   E7   5 . 4 0   0 . 0 5   E3   5 . 1 2   0 . 1 3   E8   5 . 1 2   0 . 0 4   E4   5 . 1 4   0 . 0 9   E9   5 . 4 5   0 . 1 1   E5   5 . 3 2   0 . 1 4   E 1 0   5 . 3 8   0 . 0 7       F r o m   T a b l e   1,   t h e   s e que n c e   f r o m   t h e   hi g h e s t       t o   t h e   l o w e s t ,   f o r   e a c h   m us c l e   l o c a t i o n   i s   gi v e n   a s   E 9,   E 7,   E 10,   E 2,   E 1,   E 5,   E 4,   E 8,   E a n E 6 .   I n   t e r m s   of   c o n s i s t e n c y   (t h e   c a pa b i l i t y   t o   e m b e d   s i m i l a r   i n f o r m a t i o f r o m   s pe c i f i c   m us c l e s ),   t h e   s e que n c e   f r o m   t h e   l ow e s t       t o   t h e   h i g h e s t   i s   g i v e n   a s   E 8 ,   E 7 ,   E 10 ,   E 6,   E 4,   E 2,   E 9 ,   E 3 ,   E 1   a nd  E 5 .     By   a s s um i n g ,   t h e   a c c ura c y   fo r   t h e   n o rm a l   di s t r i b ut i o n   of   F i gur e   4,   i s   w i t hi n   6   of   e a c h   di s t r i b ut i o n ,   t h e   h i g h e s t   v a l ue   f o r   e a c h   di s t ri b ut i o n   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   5 .   T h e   s e que n c e   f r o m   t h e   h i g h e s t   m a x i m u m   v a l ue s   t o   t h e   l o w e s t   i s   gi v e a s   6. 4 5(E 9 ),   6. 44  ( E 1),   6 . 43   (E 5) ,   6. 3 ( E 2) ,   6 . 22   (E 3),   6 . 17  (E 10 ),   6. 10   (E 7),   6 . 04   (E 4) ,   5. 91  ( E 6)   a nd  5 . 72 (E 8) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Q ual i t y   as s e s s m e nt   on   m us c l e   l o c a t i ons   f or   s pe e c h   r e pr e s e n t at i on   ( Saf i e   S. I )   963       F i gu r e   4 .   T o t a l   h i l b e r t   h u a n e nt r o p y   di s t r i b ut i o n   f o r   v a r i o us   m us c l e   l o c a t i o n s       F i gu r e   5 .   T o t a l   h i l b e r t   h u a n e nt r o p y   m a xi m u m   v a l ue s   b a s e o n   t h e   6   a c c ur a c y       T h e   s e c o n i ndi c a t o r   t o   m e a s u r e   t h e   qu a l i t y   of   t h e   E M G   s i gna l s   ge n e r a t e du r i ng  t h e   r e c i t a t i o n   o R uq y a h   i s   t h e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   t o t a l   i n f o r m a t i o n   e m b e dde i n   t h e   E M G ,              a n t o t a l   i n f o r m a t i o e m b e dde i n   t h e   s pe e c h,           .   I n   i de a l   c a s e ,             m us t   b e   e qua l   t o   t h e   s um   o f   a l l            ,   c a l c ul a t e f r o m   a l l   m us c l e s   i n v o l v e i n   ge n e ra t i ng  t h e   s pe e c h .   T hus ,   t h e   b e s t   m us c l e   r e pr e s e nt i ng  t h e   r e c i t a t i o n   o f   R uq y a h ,   ge n e ra t e s   s i m i l a i n f o rm a t i o n   b e t w e e n   t h e   s pe e c h   a n d   E M G .   In  o ur  c a s e ,   m us c l e   w h i c h   ge n e r a t e s   t h e   s m a l l e s t   i n f o r m a t i o di f f e r e n c e ,          i s   b e t t e r   t h a t h e   o t h e a nd  c a b e   de s c r i b e a s   f o l l ow s :     s p c E M G T H T H T H   (17)     F i gu r e   6   i l l us t ra t e s   t h e   n o rm a l   di s t ri b ut i o o f          f o r   a l l   10  m us c l e   l o c a t i o n s .   T h e   m e a n   o f   e a c di s t r i b ut i o n   t a ke f r o m   2380   E M G   r e c o r di n gs   i s   g i v e n   i n   T a b l e   2.           F i gu r e   6 .   D i f f e r e n t   o f   i n f o r m a t i o di s t r i b ut i o n   b e t w e e n   s pe e c a nd  E M G   d i s t ri b ut i o o n   v a ri o us   m us c l e s   l o c a t i o n       B a s e o n   t h e   m e a n   v a l ue   gi v e i T a b l e   2,   i t   s h o w s   t h a t   E 9   ge n e ra t e s   t h e   s m a l l e s t TH .   T h i s   fo l l ow s   w i t E 7 ,   E 2 ,   E 10 ,   E 5,   E 1 ,   E 4 ,   E 3,   E 8   a nd  E 6.   F r o m   T a b l e   a n F i gu r e   6 ,   i t   i s   a l s o   ob s e r v e t h a t   E ha s   t h e   hi g h e s t   p r o b a b i l i t y   t o   ge n e r a t e   E M G TH   e qua l   to s p c TH .   T h i s   f o l l o w s   w i t h   E 2,   E 1 ,   E 9 ,   E 4,   E 10 ,   E 7,     E 3,   E a n d   E 8 .       T a b l e   2 .   M e a (   o f   TH   a nd  N o rm a l   P df   w h e 0 TH    fo r   V a r i o us   M us c l e   L oc a t i o n s   L o c a t i o n     0 TH    L o c a t i o n     0 TH    E1   0 . 9 3   0 . 1 6 7 8   E6   1 . 2 1   0 . 0 5 0 5   E2   0 . 9 0   0 . 1 6 8 2   E7   0 . 8 9   0 . 0 8 2 0   E3   1 . 1 2   0 . 0 5 8 9   E8   1 . 1 8   0 . 0 1 1 2   E4   1 . 1 0   0 . 1 0 3 9   E9   0 . 8 7   0 . 1 6 1 2   E5   0 . 9 2   0 . 1 7 7 2   E 1 0   0 . 9 1   0 . 0 8 6 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     957   -   9 67   964   T o t a l   i n f o r m a t i o n   l o s t   w h e n   s pe c i f i c   m us c l e s   a r e   us e t r e pr e s e nt   t h e   r e c i t a t i o n   of   R uq y a h   c a n   b e   c a l c ul a t e d   us i n g   (15) .   B y   m e a s ur i ng  t h e   n o rm a l   di s t ri b ut i o b e t w e e n   s pe e c h ,        (      )   a n d   E M G ,      (     )   t h e        (      (      )            (     ) )   di s t a n c e   c a l c ul a t e f o r   a l l   10   m us c l e s   l o c a t i o i s   gi v e i T a b l e   3.       T a b l e   3 .   T o t a l   I n f o r m a t i o n   L o s s   D ue   w h e E M G   S i g na l   i s   us e t o   R e pr e s e n t   R uqy a h   R e c i t a t i o n   L o c a t i o n   KL D   L o c a t i o n   KL D   E1   3 . 1 6 1 2   E6   9 . 2 1 5 1   E2   3 . 9 9 1 6   E7   7 . 4 8 6 7   E3   4 . 6 3 6 4   E8   1 7 . 8 4 1 4   E4   6 . 7 2 5 7   E9   3 . 3 5 8 6   E5   3 . 0 7 9 6   E 1 0   5 . 9 8 5 4       O b s e r v i n g   T a b l e   3,   i t   s h o w s   t h a t   t h e   E ge n e r a t e s   t h e   l e a s t   l o s s   of   i n f o r m a t i o n ,   f o l l o w e by   E 1,   E 9 ,   E 2,   E 3,   E 1 0,   E 4 ,   E 7 ,   E a n E 8.   T a b l e s   t a n F i gu r e s   t o   6   ge n e r a t e   r e s ul t s   f o r   t h e   b e s t   m us c l e   l o c a t i o n s ,   b a s e o n   s e v e r a l   di f f e r e n t   i n f o r m a t i o m e a s u r e m e n t s .   R e fe r ri n t o   t h e   r e s ul t s ,   w e   c o ul s e e   t ha t   c e r t a i n   m us c l e   l o c a t i o n s   r e pe a t e dl y   b e c o m e   t h e   b e s t   m us c l e s   t o   r e p r e s e nt   t h e   r e c i t a t i o o f   R uq y a h .       T a b l e   4 .   T h e   b e s t   M us c l e   L o c a t i o n s   i M o n i t o r i ng  R uqy a h   R e c i t a t i o n   L o c a t i o n   Re s u l t s   Ra n k i n g   S c o r e   #1   #2   #3   #4   #5   #6   T o t a l   Ra n k   E1   6   2   9   5   8   9   39   4   E2   7   5   7   8   9   7   43   2   E3   2   3   6   3   3   6   23   8   E4   4   6   3   4   6   4   27   7   E5   5   1   8   6   10   10   40   3   E6   1   7   2   1   2   2   15   10   E7   9   9   4   9   4   3   38   6   E8   3   10   1   2   1   1   18   9   E9   10   4   10   10   7   8   49   1   E 1 0   8   8   5   7   5   5   38   5       N ow ,   e a c h   r e s ul t   i s   r a n ke f r o m   10  (b e s t t o   (w o r s t i n   o r de r   t o   i de n t i f y   t h e   ove r a l l   b e s t   m us c l e   l o c a t i o n .   L e t   us   de f i n e d   r e s pe c t i v e l y   r e s ul t s   #1   t o   #6   a s   t h e   hi g h e s t   m e a of     ,   t h e   l o w e s t   v a r i a n c e   o f      t h e   h i g h e s t   v a l ue   o f      ,   t h e   s m a l l e s t   d i f f e r e n c e   of        ,   t h e   hi g h e s t   pr o b a b i l i t y   de n s i t y   of          a n t h e   l e a s t   of   i n f o r m a t i o n   l o s s        T h e   ra n k i n o f   r e s ul t s   #1   a n d   #2  a r e   t a ke n   f r o m   T a b l e   1,   r e s ul t   #3   i s   f r o m   t h e   ob s e r v a t i o n   o f   F i gur e   5,   r e s ul t s   #4  a nd  #5  a r e   t a ke n   f r o m   T a b l e   2,   a nd  r e s ul t   #6  i s   t a ke n   f r o m   T a b l e   3.     T h e   r a nki ng  s c o r e   o f   t h e s e   r e s ul t s   f o r   e a c m us c l e   l o c a t i o n s   i s   gi v e n   i T a b l e   4.   F r o m   T a b l e   4,   w e   c a n   c o n c l ude   t ha t   m us c l e s   E 9,   E 2 ,   E 5   a n E a r e   t h e   f o ur   b e s t   m us c l e s   t r e p r e s e n t   t h e   r e c i t a t i o n   o R uq y a h ,   b a s e o n   t h e   hi g h e s t   a m o un t   o f   e m b e dd e i n f o r m a t i o n ,   c a l c u l a t e f r o m   t h e i r   ge n e r a t e E M G .   In   t h e   p r e v i o us   s e c t i o n ,   w e   h a v e   s h ow n   t h a t   E 9 ,   E 2,   E a n E a r e   a m o n t h e   f o ur   b e s t   m us c l e   l o c a t i o n s ,   f o r   ge n e ra t i ng  t h e   h i g h e s t   q ua l i t y   s i gna l s   w i t h   t he   r i c h e s t   e m b e dde i n f o r m a t i o n,   w hi l e   r e c i t i n g   R uq y a h .   A l l   r e s ul t s   t ha t   h a v e   b e e n   us e i s uppo rt i ng  t h e   a b ov e   f i n di ng  a r e   b a s e upo n   t h e   TH   v a l ue s ,   c a l c ul a t e us i n (16 ).   L e t ' s   i n v e s t i g a t e   v i s ua l l y ,   t w o   di f fe r e nt   E M G   s i g na l s   t a ke n   f r o m   t w o   di ff e r e n t   l o c a t i o n,   ge n e ra t i n g   t w o   di f fe r e n t   T H   v a l ue s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   7 .     Bo t h   s i g na l s   a r e   t a ke n   f r o m   t h e   s a m e   s ub j e c t ,   w h i l e   r e c i t i ng  t h e   4t h   v e r s e   of   s ur a h   ‘A l - B a qa ra h .   T h e   f i r s t   a nd  s e c o n E M G   s i g na l s   r e s pe c t i v e l y   ge n e r a t e   6 . 4 537  a nd  4 . 889 a s   t h e i TH   v a l ue s .   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   7,   t h e   E M G   s i g na l   ge n e r a t i n g   h i g h e r   TH   i s   m o r e   a c t i v e .   T h i s   s uppo r t s   o u r   a rgum e nt   i t h e   p r e v i o us   s e c t i o n ,   t h a t   t h e   m us c l e s   t h a t   ge n e r a t e   hi g h e r   TH   a r e   de s i ra b l e ,   i o r de t o   m o n i t o r   t h e   R uqy a h   r e c i t a t i o n .   A l t h o ug h   t h i s   s t udy   s ugge s t s   f o ur   b e s t   m us c l e   l o c a t i o n s   t o   a s s e s s   t h e   qua l i t y   of   R uq y a h ' s   r e c i t a t i o n,   t h i s   do e s   n o t   m e a n,   o t h e r   m us c l e   l o c a t i o n s   t ha t   a r e   di s c us s e t hr o ugh o ut   t hi s   pa pe r,   c a nn o t   b e   us e fo r   m o de l i ng  a   s pe e c h .   O u r   e xpe r i m e n t a l   s e t up  i s   pu r po s e l y   de s i g n e d,   s o   t ha t   t h e r e   a r e   4 - s e c o n de l a y s ,   b e fo r e   a n a f t e v e r s e s   of   R uq y a h   b e i ng  r e c i t e a s   s h o w n   i F i gu r e   8.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Q ual i t y   as s e s s m e nt   on   m us c l e   l o c a t i ons   f or   s pe e c h   r e pr e s e n t at i on   ( Saf i e   S. I )   965       F i gu r e   7 .   E M G   s i g n a l s   o f   t w o   di f fe r e nt   TH v a l ue s       F i gu r e   8 .   Co m p a r i s o o f   E M G   a nd  s pe e c a c t i v i t i e s       N o r m a l l y ,   du r i n g   s pe e c h   a c t i v i t y ,   s o m e   of   t h e   m us c l e s   w i l l   c o nt r a c t   e a rl i e r   o r   l a t e r ,   b e fo r e   t h e   s pe e c h   i s   h e a r d.   A n   e xa m pl e   o f   s u c h   m us c l e ,   i s   E a s   s h o w n   i n   F i gu r e   8.   I n   o ur   s t u di e s ,   a l l   c a l c ul a t e TH   v a l ue s ,   e xc l ude   t h e   E M G   i n f o r m a t i o n   du ri n t h e   de l a y s .   In   o t h e r   w o r ds ,   t h e   f o ur   m us c l e   l oc a t i o n s   w h i c h   w e r e   r e c o m m e n de i n   t h i s   s t udy ,   ge n e ra t e s   t h e   h i g h e s t   E M G   a c t i v i t y   w h e a   s pe e c h   i s   h e a r d .       5.   C O N C LU S I O N   In  t hi s   s t u dy ,   w e   h a v e   p r o po s e f o ur   b e s t   m us c l e   l o c a t i o n ,   w hi c c o ul b e   us e t o   m o n i t o r   t h e   qua l i t y   of   t h e   r e c i t a t i o n   o R uq y a h .   T hr e e   of   t h e s e   l oc a t i o n s   a r e   o n   t h e   n e c w h i l e   o n e   o n   t h e   f a c e .     T h i s   c o n c l us i o n   i s   t h e   r e s ul t   o f   a n a l y z i n t h e   i n f o r m a t i o n   c o nt e nt ,   w h i c h   i s   e m b e dde i n   t h e   E M G .   A l l   E M G   s i g n a l s   w e r e   m o de l e us i n E m p i r i c a l   M o de   D e c o m pos i t i o (E M D ) ,   i n   w hi c H i l b e r t   A m pl i t ude   S pe c t r u m   ha s   b e e n   s e l e c t e a s   t h e   e xt r a c t e f e a t ur e s .   T w o   t e c h n i que s   fo r   m e a s ur e m e n t   o f   i n f o r m a t i o n   na m e l y   T o t a l   H i l be r t - H ua n S pe c t r a l   E nt r o py ,          a n K ul l b a c k L e i b l e r   D i v e r ge n c e ,          w e r e   a ppl i e o t h e   e xt ra c t e f e a t ur e s .          m e a s ur e s   t h e   a m o unt   o f   i n f o r m a t i o e m b e dde i a   s i g na l .   F i v e   o ut   o f   s i x   r e s ul t s   o b t a i n e d   i n   t h i s   s t udy   a r e   b a s e o n        .   O u s t udy   i ndi c a t e s   t h a t   E M G   w i t h   hi g h e r          r e p r e s e nt s   a   m o r e   a c t i v e   m us c l e   w i t a   s t r o n g   c o n t r a c t i o n.   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,          m e a s u r e s   t h e   a m o unt   o f   i n f o r m a t i o l o s s   w h e a E M G   f r o m   a   m us c l e   i s   us e t o   r e p r e s e n t   s pe e c h .   I t   i s   e a s i e r   t o   m o ni t o t h e s e   m us c l e s   f o r   t h e   i n t e nt   o f   a s s e s s i n t h e   qua l i t y   of   t h e   r e c i t a t i o n,   g i v e n   i t s   s t r o n g   E M G   a m p l i t ude   a n d   h i g m us c l e   c o n t ra c t i o n.       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   r e s e a r c h   r e po r t e i n   t h i s   pa pe r   w a s   s uppo r t e by   t h e   F un da m e nt a l   R e s a r c h   G ra nt   S c h e m e   (F R G S N o   F R G S / 1/ 2014/ T K 03/ U N IK L / 02/ 2   a w a r de b y   t he   M i n i s t r y   of   H i gh e E duc a t i o o f   M a l a y s ia.       R EF ER EN C ES   [ 1]   F ur nh a m ,   A dr i a n ,   a n J u l i e   F o r e y ,   " T he   a t t i t ud e s ,   be ha v i o r s   a nd  be l i e f s   o f   pa t i e n t s   o f   c o nv e nt i o na l   v s .   c om pl e m e n t a r y   ( a l t e r na t i v e )   m e d i c i ne , "   J our n al   o f   c l i n i c a l   ps y c ho l ogy ,   v o l .   50( 3) ,   pp .   458 - 469 ,   199 4.     [ 2]   S y e d,   I . ,   " S p i r i t ua l   m e di c i ne   i n   t he   hi s t o r y   o f   I s l a m i c   m e di c i n e , "   J o ur na l   o f   t he   I n t e r nat i o nal   So c i e t y   f or   t he   H i s t o r y   of   I s l am i c   M e d i c i ne   ( J I SH I M ) ,   v o l .   2 ( 4) ,   pp .   45 - 49 ,   2 003 .     [ 3]   Y o r k,   C .   M . ,   " T he   e f f e c t s   o f   R uq y a   o a   no n - m us l i m :   a   m ul t i p l e   c a s e   s t udy   e xp l o r a t i o n, "   D o c t o r a l   di s s e r t a t i o n,   I ns t i t u t e   o f   T r an s pe r s o nal   P s y c hol ogy ,   201 1   [ 4]   A he M .   F .   A l - S bo u,   " A   s ur v e y   of   A r a bi c   T e xt   c l a s s i f i c a t i o m o de l s , "   I nt e r n at i ona l   J o ur n al   o f   E l e c t r i c a l   and   C om put e r   E ng i ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l . 8 ,   no .   6,   pp .   435 2 - 4355 ,   2018 .     [ 5]   M .   A bba s   a n D .   M e g t o uf ,   " T ow ar ds   pr ac t i c a l   and  e f f i c i e nt   W E R   c al c ul a t i on  f o r   A r a bi c   A SR   s y s t e m s , "   2n I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o N a t u r a l   L a ng ua g e   a nd   S pe e c P r o c e s s i ng   ( I C N L S P ) ,   p p.   1 - 3 ,   2018 .     [ 6]   A l i   A bd  A l m i s r e b ,   N o o r i t a w a t i   M d   T a hi r ,   A hm a F a r i A bi d i n ,   N o r a s h i da M d   D i n ,   " A c o us t i c a l   c o m pa r i s o be t w e e / u/   a nd  / u: /   A r a bi c   V o w e l s   f o r   no n - na t i v e   s pe a ke r s , "   I nd one s i an  J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng  a nd   C om put e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,   v o l .   11 ,   no .   1,   pp .   1 - 8,   20 18.     [ 7]   S a f i e ,   S a i r u l ,   J o hn  J .   S o r a g ha n ,   a n L y k o ur g o s   P e t r o po ul a ki s .   " V o i c e   A c t i v i t y   D e t e c t i on  ( V A D )   us i ng  B i po l a r   P ul s e   A c t i v e   ( B P A )   f e at ur e s , "   I nt e l l i g e nt   S i g na l   P r o c e s s i ng   ( W I S P ) ,   I E E E   9t I nt e r na t i o na l   S y m p o s i um   o n.   I E E E ,   201 5.   [ 8]   M .   J a nke   a nd  L .   D i e ne r ,   " E M G - to - s pe e c h:   di r e c t   g e ne r a t i o o f   s p e e c f r o m   f a c i a l   e l e c t r o m y o g r a phi c   s i g na l s , "   i n   I E E E / A C M   T r ans ac t i o ns   on   A ud i o ,   Spe e c h,   and   L a ngua ge   P r oc e s s i ng ,   v o l .   2 5,   no .   12 ,   pp .   2 375 - 238 5,   20 17 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     957   -   9 67   966   [ 9]   J i ng w e i   T o o ,   A .   R .   A bdul l a h,   N o r ha s hi m a M o hd  S a a d,   N .   M o hd  A l i ,   H .   M us a ,   " de t a i l   s t udy   of   w a v e l e t   f a m i l i e s   f o r   E M G   pa t t e r r e c o g ni t i o n ,"   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c a l   and  C om pu t e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) v o l .   8,     n o.   6 ,   pp.   4 221 - 422 9 ,   20 18.     [ 10]   R .   O r t e g a - P a l a c i o s   e t   a l . ,   " L o w - c o s t   uppe r   l i m p r o s t h e s i s ,   ba s e d   o o pe ns o ur c e   pr o j e c t s   w i t v o i c e - m y o e l e c t r i c   hy br i c o nt r o l , "   G l o ba l   M e di c a l   E n gi ne e r i ng  P hy s i c s   E x c ha nge s / P an  A m e r i c an  H e al t C ar e   E x c hange s   ( G M E P E / P A H C E ) ,   pp.   1 - 5 ,   2 018 .     [ 11]   S e ba s t i a R o l da n - V a s c o ,   S e ba s t i a R e s t r e po - A g ude l o ,   Y o r ha g y   V a l e nc i a - M a r t i n e z ,   A ndr e s   O r o z c o - Du que ,   " A ut o m a t i c   de t e c t i o o f   o r a l   a n pha r y ng e a l   pha s e s   i s w a l l o w i ng   us i ng   c l a s s i f i c a t i o a l g o r i t hm s   a n m ul t i c ha nne l   E M G , "   J ou r na l   of   E l e c t r om y o gr ap hy   and   K i ne s i o l o gy ,   v ol .   43 ,   pp.   193 - 200 ,   2018 .     [ 12]   N i da   S a e   J o ng ,   P o r nc ha i   P hukp a t t a r a no nt ,   " A   s pe e c r e c o g n i t i o s y s t e m   b a s e o e l e c t r o m y og r a phy   f o r   t he   r e ha bi l i t a t i o o f   d y s a r t hr i c   p a t i e nt s :   A   T ha i   s y l l a b l e   s t u dy , "   B i oc y b e r ne t i c s   and  B i om e di c a l   E ng i ne e r i ng v o l .   3 ( 1 ) ,   pp.   23 4 - 245,   2 019 .     [ 13]   N   K i m ur a ,   M   K o no ,   J   R e k i m o t o ,   " Sot t o v oc e :   A u l t r as ound   i m a gi ng - ba s e s i l e nt   s pe e c i nt e r a c t i on   us i ng   de e ne ur al   ne t w or k s ,"   C H I   ' 19  C o nf e r e nc e   o H um a n   F a c t o r s   i n   C o m put i ng   S y s t e m s ,   n o .   146 ,   2019   [ 14]   G S   M e l t z ne r ,   J T   H e a t o n,   Y   D e ng ,   " D e v e l o pm e nt   o f   s E M G   s e ns o r s   a nd  a l g o r i t hm s   f o r   s i l e nt   s pe e c r e c o g ni t i o n ,"   J our nal   o f   N e ur al   E n gi ne e r i n g ,   v ol .   1 5,   no .   4 ,   2 018 .     [ 15]   W a nd,   M i c ha e l ,   M a t t hi a s   J a nk e ,   a nd   T a n j a   S c hul t z .   " T a c kl i ng   s pe a k i ng   m o de   v a r i e t i e s   i E M G - b a s e s pe e c r e c o g ni t i o n, B i om e di c al   E n gi ne e r i ng,   I E E E   T r an s ac t i on s   on ,   v o l .   61( 10 ) ,   pp.   2 515 - 252 6 ,   20 14 .     [ 16]   J i ng w e i   T o o ,   A .   R .   A bd ul l a h ,   N .   M o hd  S a a d,   N .   M o hd  A l i ,   T .   N .   S .   T e ng ku  Z a w a w ,   " A ppl i c a t i o o f   g a bo r   t r a ns f o r m   i t he   c l a s s i f i c a t i o o f   m y o e l e c t r i c   s i g na l , "   T E L K O M N I K A   ( T e l e c o m m uni c a t i o n,   C o m put i ng ,   E l e c t r o n i c s   a nd  C o n t r o l ) v o l .   1 7,   n o.   2 ,   p p.   87 3 - 881 ,   2 019 .     [ 17]   S r i s uw a n ,   N i y a w a de e ,   P o r nc ha i   P hukp a t t a r a no n t ,   a nd  C ha m n a L i m s a kul ,   " T hr e e   s t e ps   o f   ne ur on  n e t w or k   c l a s s i f i c a t i on  f o r   E M G - bas e T hai   t one s   s pe e c r e c ogn i t i on , "   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng / E l e c t r o ni c s ,   C o m put e r ,   T e l e c o m m uni c a t i o ns   a nd   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy   ( E C T I - C O N ) ,   1 0 t I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n .   I E E E ,   2 013 .     [ 18]   L y u,   M i ng ,   C a i hu a   X i o ng ,   a nd  Q i Z ha ng ,   " E l e c t r om y ogr aph y   ( E M G ) - bas e C h i ne s e   v oi c e   c om m an r e c ogn i t i on , I n f o r m a t i o a nd   A ut o m a t i o n   ( I C I A ) ,   I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n.   I E E E ,   20 14.     [ 19]   M o ua z   B e z o ui ,   " S pe e c r e c o g ni t i o o f   M o r o c c a di a l e c t   u s i ng   hi d d e m a r ko v   m o de l s , "   I A E I n t e r na t i o na l   J our na l   of   A r t i f i c i a l   I n t e l l i ge nc e   ( I J - A I ) ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   pp .   7 - 13 ,   2 019 .     [ 20]   S r i s uw a n ,   N . ,   P hu kpa t t a r a no nt ,   P .   &   L i m s a k ul ,   C . ,   " C o m pa r i s o o f   f e a t ur e   e v a l u a t i o c r i t e r i a   f o r   s pe e c h   r e c o g ni t i o ba s e o e l e c t r o m y og r a ph y ,"   M e B i o l   E ng   C om pu t ,   v o l .   56 ( 6 ) ,   pp .   104 1 - 051 ,   2 018 .     [ 21]   L a r s o n,   E r i c ,   H o w a r P .   T e r r y ,   a nd  C a r a   E .   S t e pp ,   " A ud i o - v i s ua l   f e e dbac k   f or   e l e c t r om y o gr a phi c   c on t r ol   o f   v ow e l   s y n t he s i s , "   E ng i ne e r i ng   i M e di c i ne   a n B i o l o gy   S oc i e t y   ( E M B C ) ,   20 12  A nnua l   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o f   t he   I E E E .   I E E E ,   2012 .     [ 22]   A .   R e z e i ka ,   M .   B e nda ,   P .   S t a w i c k i ,   F .   G e m bl e r ,   A .   S a boo r   a nd  I .   V o l o s y a k,   " 30 - T ar ge t s   h y br i B N C I   s pe l l e r   b as e d   on  SSV E P   and  E M G , "   2018  I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o S y s t e m s ,   M a n,   a nd  C y be r ne t i c s   ( S M C ) ,   M i y a z a ki ,   J a pa n,   pp .   153 - 15 8 ,   20 18 .     [ 23]   J .   A nt ho n y   S e i ke l ,   D o ug l a s   W .   K i ng   a n D a v i G .   D r um r i g ht ,   " A na t o m y   &   p h y s i o l ogy   f o r   s pe e c h ,   l a ng ua g e ,   a n h e a r i ng ,"   D e l m a r   C e ng a g e   L e a r ni ng ,   5 t h   e d i t i o n,   20 15 .     [ 24]   W P P ,   " N o .   10 2:   D i s s e c t i o o f   t he   S pe e c P r o duc t i o M e c ha n i s m , "   D e pa r t m e n t   o f   L i ng ui s t i c s ,   U C L A .   U C L A :   D e pa r t m e n t   o f   L i ng ui s t i c s ,   U C L A ,   2002   [ 25]   G .   W a ng ,   C .   T e ng ,   K .   L i ,   Z .   Z h a ng   a nd  X .   Y a n ,   " T h e   r e m o va l   o f   E O G   a r t i f a c t s   f r o m   E E G   s i g na l s   us i ng   i nde pe n de n t   c o m po ne nt   a na l y s i s   a n m u l t i v a r i a t e   e m pi r i c a l   m o de   de c o m po s i t i o n , "   i I E E E   J ou r na l   of   B i om e di c a l   and  H e a l t h   I nf or m a t i c s ,   v o l .   20 ,   no .   5 ,   pp .   1301 - 13 08 ,   2016 .     [ 26]   A .   H um e a u - H e ur t i e r ,   C .   W u,   S .   W u,   G .   M a h é   a nd  P .   A br a h a m ,   " R e f i ne m ul t i s c a l e   hi l be r t hua ng   s pe c t r a l   e n t r o py   a nd  i t s   a pp l i c a t i o t o   c e nt r a l   a nd  pe r i p he r a l   c a r d i o v a s c ul a r   da t a , "   i n   I E E E   T r ans a c t i on s   on  B i om e di c a l   E n gi ne e r i n g v o l .   63,   no .   11 ,   pp .   2405 - 24 15 ,   2 016 .     [ 27]   L i ,   W e i - L i ng ,   e t   a l . ,   " F l o w   r e g i m e   i de nt i f i c a t i o i n   a   t hr e e - ph a s e   bu bbl e   c o l um ba s e o s t a t i s t i c a l ,   H u r s t ,   H i l be r t - H ua ng   t r a n s f o r m   a nd   S h a nno e n t r o py   a na l y s i s , C he m i c a l   E ng i ne e r i ng   S c i e nc e ,   v o l .   1 02 ,   pp.   4 74 - 485 ,   2013 .     [ 28]   Y .   P a n ,   T .   Z he ng   a nd  C .   C he n ,   " I - v e c t o r   K u l l bac k - L e i b l e r   d i v i s i v e   nor m a l i z a t i o f o r   P L D A   s pe ak e r   v e r i f i c a t i o n , "   2017   I E E E   G l o ba l   C o nf e r e nc e   o n   S i g na l   a nd   I nf o r m a t i o P r o c e s s i n g   ( G l o ba l S I P ) ,   M o nt r e a l ,   Q C ,   pp .   56 - 60 ,   2017 .   [ 29]   H ua ng ,   N o r de E h,   a n S a m u e l   S .   S he n ,   " H i l b e r t - h ua ng   t r a n s f o r m   a nd   i t s   a p pl i c a t i o ns , "   v o l .   5.     W or l S c i e nt i f i c ,   200 5.     [ 30]   Y .   S h r i v a s t a v a ,   B .   S i ng h, " A   c o m pa r a t i v e   s t udy   o f   E M D   a nd  E E M D   a ppr o a c he s   f o r   i de n t i f y i ng   c h a t t e r   f r e q ue nc y   i C N C   t u r n i ng , "   E ur ope an   J our n al   o f   M e c ha ni c s   -   A / So l i d s ,   v ol .   73 ,   pp.   38 1 - 393,   2 019 .     [ 31]   D a nda n   Y a ng ,   L i x i W a ng ,   W e n bi n   H u,   C he n ka n g   D i ng ,   W e i b i ng   G a n,   F a ng   L i u,   " T r a j e c t o r y   o pt i m i z a t i o by   us i ng   E M D -   a nd   I C A - ba s e p r o c e s s i ng   m e t ho d, "   M e as ur e m e nt ,   v o l .   140 ,   pp.   3 34 - 341 , 201 9   [ 32]   Z .   L i u,   Q .   X i e ,   M .   W u,   W .   C a o ,   D .   L i   a nd  S .   L i ,   " E l e c t r o e nc e ph a l o g r a m   e m o t i o r e c og ni t i o ba s e o e m pi r i c a l   m o de   de c o m po s i t i o a n o pt i m a l   f e a t u r e   s e l e c t i o n , "   i I E E E   T r ans ac t i o ns   on  C o gn i t i v e   a nd  D e v e l opm e n t al   Sy s t e m s ,   201 8.     [ 33]   A .   H um e a u - H e ur t i e r ,   C .   W u,   S .   W u,   G .   M a h é   a nd  P .   A br a h a m ,   " R e f i ne m ul t i s c a l e   hi l be r t hua ng   s pe c t r a l   e n t r o py   a nd  i t s   a pp l i c a t i o t o   c e nt r a l   a nd  pe r i p he r a l   c a r d i o v a s c ul a r   da t a , "   i n   I E E E   T r ans a c t i on s   on  B i om e di c a l   E n gi ne e r i n g v o l .   63,   no .   11 ,   pp .   2405 - 24 15 ,   2 016 .     [ 34]   ht t p: / / w w w . de l s y s . c o m / pr o duc t s / d e s k t o p - e m g / ba g no l i - de s k t o p/   [ 35]   S .   I .   S a f i e ,   M .   I .   Y us o f ,   R .   R a hi m   a nd  A .   T a i b,   " E M G   dat abas e   f or   s i l e nt   s pe e c R uqy ah  r e c i t a t i o n , "   201 I E E E   E M B S   C o nf e r e nc e   o B i o m e di c a l   E ng i ne e r i ng   a n S c i e nc e s   ( I E C B E S ) ,   K u a l a   L um pur ,   pp .   712 - 715 ,   201 6.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.