(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
文書上の選択された部分に対応するスピーチ音声を再生するスピーチ再生システムであって、
前記システムによって再生される文が印刷された複数の文書の積み重ねであって、前記印刷された文はこのシステムによる位置検出用として特に準備されたものではない複数の文書の積み重ねの一番上の文書のページ番号を入力する手段と、
前記重ねられた文書を介して前記重ねられた文書の一番上の文書の領域を指示する指示手段の位置を検出するための位置検出手段と、
前記文書の種々の領域の座標値に関連づけて前記文書に記載された文のスピーチ音声が格納された音声格納手段と、
前記音声格納手段に格納された音声を再生する音声再生手段と、を備え、
前記指示手段は電気的指示手段であって、
前記位置検出手段は、利用者が前記電気的指示手段を用いて前記一番上の文書の任意の領域を指示したとき、前記重ねられた文書を通して磁気的または容量的に前記電気的指示手段と結合し、前記電気的指示手段が指示する領域の座標値を前記重ねられた文書を通して検出するように構成されており、
利用者が前記指示手段を用いて文が記載されている領域を指示したとき、当該領域の座標値に対応するアドレスで指示された文のスピーチ音声を前記音声格納手段から読み出し指示された文のスピーチ音声を前記音声再生手段により再生するように構成されてなることを特徴とするスピーチ再生システム。
【請求項２】
前記位置検出手段は、前記文書が既知の位置に載置されるように構成されたタブレットを備え、前記タブレットと前記電気的指示手段は前記重ねられた文書を通して結合するように構成されてなる請求項1記載のシステム。
【請求項３】
前記電気的指示手段は前記タブレットと前記重ねられた文書を介して磁気的に結合するように構成されてなる請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記電気的指示手段は前記タブレットと前記重ねられた文書を介して容量的に結合するように構成されてなる請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記電気的指示手段は、前記位置検出手段に電気的に接続されている請求項1乃至４のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
前記電気的指示手段は、前記位置検出手段に遠隔接続されている請求項1から請求項４のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記音声格納手段は、コンパクトディスクを含み、前記音声再生手段はコンパクトディスク・プレヤーを備える、請求項１乃至６のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
前記コンパクトディスクに記憶されている音声信号データのデータ・アドレスを記憶するための記憶手段と、前記指示手段が指す前記文書の領域に対応するデータ・アドレスで前記コンパクトディスクから対応する音声信号を読み出し前記コンパクトディスク・プレヤーで再生するためのマイクロプロセッサ手段とを備える、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記記憶手段は、ランダム・アクセス・メモリを備える、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記ランダム・アクセス・メモリは着脱可能なカード形式である、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記複数の文書は複数ページよりなる本を構成しており、前記タブレットは前記本が所定の位置に載置されるように構成されており、
前記開かれたページ上で利用者が前記指示手段を用いて文が記載された領域を指示したとき、前記位置検出手段から得られる当該指示手段によって指示された位置の座標に対応するアドレスで音声信号を読み出し指示された文のスピーチ音声を再生するように構成されてなることを特徴とする請求項２記載のスピーチ再生システム。
【請求項１２】
前記音声格納手段には、さらにページの種々の領域の座標値に関連づけて、記載された文に含まれる単語毎に対応する音声信号が格納されており、
利用者が前記指示手段を用いて文を構成する単語を選択指示したとき、当該選択された単語が記載された領域の位置座標に対応するアドレスで音声信号を読み出し選択された単語の音声を発生するように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
文書上の選択された部分に対応するスピーチ音声を再生する再生システムであって、
前記システムによって再生される文または文に含まれる単語が印刷された複数の文書の積み重ねであって、前記印刷された文または単語はこのシステムによる位置検出用として特に準備されたものではない複数ページよりなる本が所定の位置に載置されるように構成されたタブレットと、利用者が前記本の開かれたページ上の領域を指示するための指示手段と、前記開かれたページのページ番号を入力する手段とを含み、前記タブレットは前記本の重ねられたページを通して前記指示手段と磁気的または容量的に結合し、前記領域を指示する前記指示手段の前記開かれたページ上における位置座標を検出するように構成された位置検出手段と、
各ページの種々の領域の位置座標に関連づけて、印刷された文字、語、句、文、図あるいは絵に関連する音声データが格納された音声格納手段と、
音声を再生する再生手段と、
利用者が前記指示手段を用いて前記開かれたページ上に印刷された文あるいは文に含まれる単語を指示したとき、使用者の選択に従って前記位置検出手段から得られる当該指示手段の位置座標に対応するアドレスで関連する音声データを読み出し、使用者の選択に従って前記指示された文あるいは単語のスピーチ音声を再生するように構成されてなることを特徴とするスピーチ再生システム。
【請求項１４】
文のスピーチ音声再生速度を落とす手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のシステム。
【請求項１５】
外国言語再生選択手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
語や絵の定義・使用法・その他の注釈を説明する手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
この発明は文書解釈システムに関し、特に語／句／文の読み方／発音の学習／理解や、図面・絵などの解釈を助けるシステムに適用可能である。「文書」という語はすべての印刷物やすべての書いたものまたは描いたものをいい、特に本を含むと理解すべきである。
効果的な学習、特に言語の学習のためには、常時ではないにせよ、教師が生徒にかなり注意を向けることが大切である。幼児が読み方を習うときは、絵とそれに対応する語を示した本を見ながら、大人が語を読むと、幼児は語を追って関連する絵を見ることが多い。このようにして幼児の心は何かを表す像に集中し、語の発音を聞き、書いた語を見る。更に幼児は、文脈から文法構造の範囲内で語を吸収し、絵が適切であれば絵から、または説明を受けて意味を理解する。どの段階でも、教師は任意の語やその意味について幼児と話し合い、同様の語に幼児の注意をひき、文法や意味すなわち構文法と意味論を説明し定義を教えることができる。
同様に子供が読み始めると、大人は読み方を見守り、１対１ですぐフィードバックして子供ができるだけ速く読む力を得、また言葉を覚えるようにして、子供の興味と動機を、最高のレベルに保つことができる。
しかし家庭を除いては、このような教え方は負担が大き過ぎる。それにもかかわらず、特に大人に字を教えたり、外国語を教えたり、治療的に言葉を教えたりする場合は、このような支援が非常に要求される。
更に概念・説明・事実をフィードバックし柔軟に繰り返すことは、数学や他の科学教育の多くの他の分野でも同様に求められている。説明を繰り返したり、詳細な注釈をしたり、関連する質問に答えたりしてくれる教師を持つことは、生徒にとって多くの場合非常に重要である。
例えば説明をテープレコーダに吹き込み、これを使って生徒を援助する方法はよく知られている。読む練習にこのような記録を適用する簡単な方法は、印刷したものをテープに記録して生徒に与え、生徒は語を追い、テープの記録を部分的に繰り返し、自分で語を読んで記録し、教師のテープの記録と比較することである。しかしこのようなシステムは柔軟性がなく、操作も難しい。
言語教育のある研究が、ＰＣＴ国際公開番号Ｗ０８３／０２１８８（メリット・ボンド社(Merit Bond Ltd.)）に開示されている。これは印刷した文書に、その文書の少なくとも一部に関連するバーコードを設け、利用者は手動で制御する読取り装置を用いて必要とするバーコードを読み、電子処理手段により、選択されたバーコードに関連する文書に対応する部分を前記装置を用いて音声で再生する。このような装置は機能が限られており、また印刷物には特殊な準備が必要である。すなわち、普通の本は用いることができない。
言語教育の研究の、別の国際公開公報（ＰＣＴ  Ｗ０８７／０６７５２）では、印刷した文書の行に対応する各行にバーコードの組を配置し、各バーコードの組を読むと、メッセージを記憶したものから特定の記憶場所を読み出して発声器（speech producer）で再生する。このようなシステムの限界は、原文にバーコードを追加しなければならないので、本を元の形で使うことができないことである。更にバーコードの組を選択することは混乱を招き、幼児はバーコードを走査することが難しい。
この発明の文書解釈システムは、上に述べた限界を克服し、書かれた語や句に関連する特殊な印刷コードを必要とせず、各種の普通の本を使うことができる、実用的で有用な装置を提供するものである。
この発明が提供する文書解釈システムは、解釈する複数の文書を積み重ね、前記重ねた文書の一番上の文書のある位置を指す関連指示手段の位置を、前記文書を通して検出する位置検出手段と、前記文書の異なる場所の言葉(speech)を記憶する言葉記憶手段と、前記指示手段が指す前記一番上の文書の前記位置に対応する、前記言葉記憶手段内に記憶されている言葉を再生するための言葉再生手段とを備える。
このようなシステムは、例えば読んでいる文書の任意の場所を利用者が指し、指示ペン（pointer）の近くの任意の本文、例えば語・句・文などを発音し、または前記場所内の任意の絵を声で説明することができる。また発音や説明を外国語で行うことによって、外国語の学習を助けることができる。読む文書は元の形式のままでよく、解釈のために例えばバーコードを追加する必要がないことに注意されたい。
この発明を実施するには、前記位置検出手段は、前記一番上の文書上の前記指示手段の座標位置に対応する出力を出す座標検出手段を備え、前記座標検出手段は図板（graphics tablet）であってよい。
前記指示手段は、前記指示手段の位置を検出するために前記文書を通して前記位置検出手段に磁気的に結合するか、または前記指示手段の位置を検出するために前記文書を通して前記位置検出手段に容量的に結合してよい。
また前記指示手段は、前記位置検出手段に電気的に接続するか、または前記位置検出手段に遠隔接続してよい。
この発明の望ましいシステムでは、前記言葉記憶手段はコンパクトディスク記憶を備え、前記言葉再生手段はコンパクトディスク・プレヤーを備える。
この発明の望ましいシステムを実施するには、記憶手段を設けて前記コンパクトディスク記憶に記憶されている言葉信号のデータ・アドレスを記憶してよく、またマイクロプロセッサ手段を設けて前記指示手段が指す前記文書の場所に対応する前記座標検出手段の出力に対応するデータ・アドレスを前記コンパクトディスク記憶に出力して前記場所に対応する言葉信号を前記コンパクトディスク・プレヤーで再生してよい。
前記記憶手段は、脱着可能なカードの形式の等速呼出し記憶装置を備えてよい。
この発明の例示的な実施態様を、添付の図面を参照して説明する。
第１図は、この発明の文書解釈システムの線図である。
第２図は、第１図に示す本の開いたページの詳細で、第１図のシステムの動作を説明するのに有用な図である。
第３図は、第１図の文書解釈システムの略ブロック図である。
第４図は、第１図および第３図の文書解釈システムに関連する流れ図である。
第１図に示す文書解釈システムは、読書台すなわち机２に固定したグラフィックダブレット（図板）１と、その上に乗せた開いた本３を備え、開いた本の一番上の４ページと５ページをシステムの利用者（図示せず）が読む場合を示す。図板１には、ケーブル７で図板１に接続する図板ペンすなわち指示器６を備える。指示器６で図板１の上の本３の一番上の４ページと５ページのある場所を指すと、その場所の座標位置を図板１で決定することができる。指示器６は、本３の多くのページを通して図板１に例えば磁気的にまたは容量的に結合する。図板１と指示器６は普通のもので、例えば英国ワトフォード、インペリアリウエイ、ブリティッシュ・マイクロ社のペンフォルド工場が発売している商品名「グラフパッド」でもよい。
図板１の出力は指示器６が指す４ページと５ページのある場所の詳細な座標値を含み、ケーブル８を通して処理インターフェース・モジュール９に送られる。モジュール９は、コンパクトディスク１１を内蔵するコンパクトディスク・プレヤー１０に接続する。コンパクトディスク１１には、本３の各ページの異なる場所の音声信号が記録されている。コンパクトディスク・プレヤー１０はヘッドホン１２またはその他の音声再生手段を備え、システムの利用者はコンパクトディスク１１上の選択された音声信号を聞くことができる。
文書等が図板１上の既知の位置に置かれていることを確かめるため、読む本３または他の文書の図板１上の位置を、例えばビーディング（beading）などの物理的手段によって確立できることはこの技術に精通した人には理解できよう。または、本３または他の文書を図板１の任意の方向に置き、初期登録手続きにおいて文書の隅などの既知の特徴を指示器６で指すことによって登録してよい。この方法によって、語や絵などの位置は、簡単な座標幾何ルーチンなどの既知の手段で計算することができる。
これまで述べたようにこのシステムを使う場合は、利用者が本３の一番上の４ページか５ページのある場所、例えば印刷された文字または絵を指示器で指すと、図板１はその場所の座標をインターフェース・モジュール９に出力する。インターフェース・モジュール９は指した場所の座標をコンパクトディスク・プレヤー１０のアドレス信号に変換し、本３の上で指した印刷文または本３の上で指した絵に対応する音声信号をヘッドホン１２を通して再生する。
システムの利用者は、個々の語を指示器６で触れた後、針すなわち例えばインターフェース・モジュール９の上のボタンまたはスイッチにアクセスして、真の音声を再生することができる。または、例えばインターフェース・モジュール９上に別のボタンを備え、指示器６で文の最初または任意の語に触れた後、そのボタンを押して、全文を再生してもよい。また別のボタンを備え、利用者が押すと、選択された語の中の音節を探すように指示を受け、また音素毎に語を発声するようにシステムを設定することができる。また別のボタンを設け、利用者が押すと、語や絵の定義・使用法・その他の注釈を説明することもできる。
また解釈中の一番上の文書のページ番号を入力する手段を与えてもよい。これはインターフェース・モジュール９の対応する入力制御の形をとってもよいし、自動的にページを識別する手段を用いてもよい。
またこのシステムは、第２言語を教えるために用いてもよい。この場合、例えばインターフェース・モジュール９上の２つのボタンを用いて、例えば各言語の正しいイディオムを用いて両言語で文章を再生することができる。また適当なボタンを選択することによって、各言語の各語を順番に提示することもできる。複雑な多音節の外国語の単語を教える場合、通常の書取り速度で通常の提示をしてもよいし、さらに選択により速度を落として生徒が語の発音を音節毎に聞き分けることができるように語を提示してよい。
第１図で説明したシステムのいくつかの利用例を第２図に示す。第２図は第１図の本３の４ページと５ページを詳細に示す。
第２図において、第１図の指示器６を使って長方形の場所１３を指すと、「雌の蛙は雄の蛙より大きい」という文を再生する。場所１４を指すと、「私は鳴いている雄の蛙です」という文を再生する。同様に場所１５を指すと、「これは睡蓮です」を再生する。
場所１６から１９を個々に指すと、個々の単語「この」「雄の」「蛙が」「鳴く」をそれぞれ再生する。
本３の５ページの場所２０から２８も同様である。
第２図で示した長方形の領域は単に例であって、５ページの場所２３のような円形の領域を使ってよい。
第３図に、第１図の文書解釈システムの略ブロック図を示す。このシステムは図板１を備え、これに指示器６がケーブル７を介して接続されている。図板１は出力８を処理インターフェース・モジュール９に出力する。モジュール９はヘッドホン１２を接続したコンパクトディスク（ＣＤ）プレヤー１０に接続されている。
処理インターフェース・モジュール９は代表的にはマイクロプロセッサ３０を備え、リード・オンリーメモリ（ＲＯＭ）３１に記憶されているプログラムの制御によって動作し、図板１からの出力８によって詳細座標値を受ける。ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３２には、コンパクトディスク・プレヤー１０の中のコンパクトディスク（図示せず）に記憶されている読取り文書、例えば本３の種々の領域に対応する音声信号のデータ・アドレスを記憶する。マイクロプロセッサ３０は入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース３３を介してコンパクトディスク・プレヤー１０にデータ・アドレスを出力し、コンパクトディスクの特定のアドレスに記憶されている音声信号はヘッドホン１２に再生される。
ランダム・アクセス・メモリ３２は脱着可能なＲＡＭカードでよく、これには本３の異なる領域に対応して各種のコンパクトディスクのデータ・アドレスを記憶し、特定の本またはその他の文書に関連するコンパクトディスクとその関連のＲＡＭカードをパッケージにして販売することができる。
第４図に、第３図に述べた構成のための代表的なオペレーティングシステムの流れ図を示す。マイクロプロセッサ３２は図板１を監視して新しいデータを探す。新しいデータを復号してコンパクトディスク・プレヤー１０の対応するデータ・アドレスを得る。データ・アドレスをコンパクトディスク・プレヤー１０に出力し、マイクロプロセッサ３０はＩ／Ｏインターフェース３３を介してプレヤー１０の出力を監視し、選択されたデータ・アドレスに対応する音声信号の終了を決定する。これで、システムは再利用が可能である。
新しい文書や、例えばフラッシュ・カードや絵話などの、一部で作られた文書の文字や絵の座標は、システムを「書込み」モードにして、第１図と同様な手段で記録することができる。このモードでは、個々の語・絵・句などの座標は、リード・オンリー・メモリー３１（第３図）内のプログラムを用いて図板１上に置いた文書から指示器６を介して読み取られる。これらの座標はコンパクトディスク・プレヤー１０に記憶されている関連する音声の対応するデータ・アドレスに変換され、リード・オンリー・メモリー３２に記憶されて、その後上に述べた「読取り」モードで用いられる。
ここに述べた文書解釈システムは、バーコードや磁気コードなどの特殊な印刷を追加することなく、個々にまたは本の形の通常の印刷または手書きの文書を「読む」ことができるという利点がある。このシステムは指示器を使用して重ねた文書を読むことができるので、本から読み込むのに最も適している。コンパクトディスクと関連するＲＡＭカードは特定の本についてパッケージにして販売することもできるので、教師や生徒がいろいろの場所で装置を使って用いることができる。
ここに述べた文書解釈システムは単なる例示であって、個々の応用によって各種の変形ができるものである。例えば図板１と指示器６は、指示器６の座標が重ねた文書を通して決定できるものなら、どんな形でもよい。指示器６を図板１にケーブルで接続する例を示したが、例えば赤外線・無線・その他の結合を用いて遠隔接続してよい。またコンパクトディスク・プレヤーに関連してコンパクトディスクを用いると説明したが、テープや固体記憶装置などの他の音声記憶システムを用いてよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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