(57)【要約】【課題】  模範音声の波形と学習者の音声の波形との違いを容易に識別でき、効果的な学習を行うことができること。【解決手段】  音声による学習を行うための学習装置（103）において、外部（101, 104）から模範音声を受信する受信手段（204）と、該学習装置（103）を使用する学習者の音声を収録する収録手段（208〜209）と、受信手段（204）で受信した模範音声と収録手段（208〜209）で収録した学習者の音声とを波形により表示する表示手段（205〜206, 125）とを備える。そして、表示手段（205〜206）は、模範音声の波形と学習者の音声の波形とを重ね合わせ、模範音声の波形と学習者の音声の波形とが一致する波形部分（61）を第１の態様で表示し、模範音声の波形より学習者の音声の波形が大きい波形部分（62）を第２の態様で表示し、模範音声の波形より学習者の音声の波形が小さい波形部分（63）を第３の態様で表示する。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声による学習を行うための学習装置において、
外部から模範音声を受信する受信手段と、
該学習装置を使用する学習者の音声を収録する収録手段と、
前記受信手段で受信した前記模範音声と前記収録手段で収録した前記学習者の音声とを波形により表示する表示手段とを備え、
前記表示手段は、前記模範音声の波形と前記学習者の音声の波形とを重ね合わせ、前記模範音声の波形と前記学習者の音声の波形とが一致する波形部分を第１の態様で表示し、前記模範音声の波形より前記学習者の音声の波形が大きい波形部分を第２の態様で表示し、前記模範音声の波形より前記学習者の音声の波形が小さい波形部分を第３の態様で表示すること
を特徴とする学習装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば語学学習等に用いられる学習装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
教員と学習者との学習システム、特に英語等の語学学習システムとして、従来からＬＬ（Language Laboratory）システムが用いられており、更に近年はＣＡＬＬ（Computer Associated Language Learning）システムと呼ばれる、ＰＣ（パソコン）とネットワークとを用いた学習システムが用いられてきている。このような学習システムを用いた教室では、教員は所定の教材を用いて一斉に又は個別に学習者に教えるようになっており、ネットワークを介して教員用ＰＣから学習者用ＰＣにデータを送ったり、学習者用ＰＣを制御／遠隔操作したりして学習／教授する。
【０００３】
このような学習システムでは、教員の音声あるいは教材の音声などの模範となる音声と、学習者が発した音声とを比較できるよう、それぞれの音声波形を並べて画面に表示するといったことが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１３２１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、模範音声の波形と学習者の音声の波形とを、単に画面上に並べて表示するだけでは、双方の違いがわかりにくいため、学習者は自身の発音のどの部分をどのように直せば模範音声に近い発音ができるのかを理解するのが難しく、十分な学習効果が得られないといった問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題を鑑みてなされたものであり、模範音声の波形と学習者の音声の波形との違いを容易に識別でき、効果的な学習を行うことができる学習装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る学習システムの特徴は、音声による学習を行うための学習装置（103）において、外部（101, 104）から模範音声を受信する受信手段（204）と、該学習装置（103）を使用する学習者の音声を収録する収録手段（208〜209）と、前記受信手段（204）で受信した前記模範音声と前記収録手段（208〜209）で収録した前記学習者の音声とを波形により表示する表示手段（205〜206, 125）とを備え、前記表示手段（205〜206）は、前記模範音声の波形と前記学習者の音声の波形とを重ね合わせ、前記模範音声の波形と前記学習者の音声の波形とが一致する波形部分（61）を第１の態様で表示し、前記模範音声の波形より前記学習者の音声の波形が大きい波形部分（62）を第２の態様で表示し、前記模範音声の波形より前記学習者の音声の波形が小さい波形部分（63）を第３の態様で表示することにある。
【０００７】
このような構成によれば、学習者は、例えば、第３の態様で表示されている部分の発音はもっと大きく（強く）、第２の態様で表示されている部分の発音はもっと小さく（弱く）発声すれば、模範音声に近い発声ができるということが視覚的に理解できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、模範音声の波形と学習者の音声の波形との違いを容易に識別でき、効果的な学習を行うことができる学習装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図１〜図８を参照しながら、本発明の実施形態について詳しく説明する。尚、各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の参照符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００１０】
図１は、本実施形態による学習システムの構成例を示すシステム構成図であり、図２は、図１に示した学習システムを構成する教員用ＰＣ１０１及び学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎの内部構成例を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、学習システムは、教員用ＰＣ１０１と、複数の学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎと、教材サーバ１０４とが、ネットワーク１０５（教室内ＬＡＮ）を介して相互に接続されている。また、教員用ＰＣ１０１には、ＤＶＤプレーヤ１０２が接続されている。
【００１２】
教員用ＰＣ１０１及び学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎは、図２に示すように、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、ハードディスク２０３、ネットワークインタフェース２０４、グラフィックアクセラレータ２０５、モニタ２０６、モニタ２０６と一体型のタッチパネル２０７、サウンドカード２０８、ヘッドセット２０９などをそれぞれ備えている。ヘッドセット２０９には、図示しないマイクロホンとヘッドホンとが組み込まれており、それぞれサウンドカード２０８に接続されている。また、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、ハードディスク２０３、ネットワークインタフェース２０４、グラフィックアクセラレータ２０５、サウンドカード２０８は、バスライン２１０に接続されている。
【００１３】
教員用ＰＣ１０１のハードディスク２０３には、教員用ＰＣ１０１向けのアプリケーションソフトウェアが、学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎのハードディスク２０３には、学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎ向けのアプリケーションソフトウェアが、それぞれインストールされており、ＣＰＵ２０１はアプリケーションソフトウェアの指示に従って各ブロックの制御を行う。
【００１４】
教員用ＰＣ１０１のモニタ２０６には、図３に例示するようなＧＵＩ画面１１１が表示されている。教員用ＰＣ１０１では、教員用ＰＣ１０１向けのアプリケーションソフトウェアが起動されていて、学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎへ送出する音声教材などの指定や、学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎの制御等を行うことができる。学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎに送られる音声（模範音声）は、予め教材サーバ１０４や教員用ＰＣ１０１に用意しておいた教材の音声ファイルや、教員用ＰＣ１０１のヘッドセット２０９から入力される教員が発する音声などがある。教員が発する音声は、教員用ＰＣ１０１のヘッドセット２０９に組み込まれたマイクロホンで収録され、サウンドカード２０８でディジタル信号化されて取り込まれる。
【００１５】
教員は、学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎに直接音声を送出するか、ルームスピーカへ送出するかを、ＧＵＩ画面１１１の送出先選択ボタン３０１，３０２で選択することもできる。
【００１６】
教員は、ＤＶＤに記録されている教材をＤＶＤプレーヤ１０２で再生したり、教材サーバ１０４に保存されている教材ファイルを各学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎにストリーム配信したり、ヘッドセット２０９を用いて学習者と会話を行ったりしながら授業を進める。
【００１７】
学習者用ＰＣ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，…，１０３ｎ（以降、代表して学習者用ＰＣ１０３という）では、学習者用ＰＣ１０３向けのアプリケーションソフトウェアであるが、それぞれ起動されていて、各学習者用ＰＣ１０３のモニタ２０６には、図５に例示するようなソフトウェアレコーダ画面１２０が表示されている。学習者はソフトウェアレコーダ画面１２０を操作することで、送られてくる教材や教員等の模範音声を聴くことができる。また、模範音声に沿って学習者自身が発音すると、学習者の音声は、学習者用ＰＣ１０３のヘッドセット２０９に組み込まれたマイクロホンで収録され、サウンドカード２０８でディジタル信号化されて、ハードディスク２０３内に録音される。
【００１８】
学習者は、このようにして録音された学習者自身の音声と模範音声とを比較することで、語学学習を効率的に行う。ソフトウェアレコーダ画面１２０上には、模範音声を波形により表示する波形表示欄１２１ａと、収録された学習者の音声を波形により表示する波形表示欄１２１ｂが設けられている。
【００１９】
図６は、ソフトウェアレコーダ１２０の波形表示欄１２１ａ，１２１ｂの部分を拡大した図であり、従来の学習システムと同様に、模範音声の波形６０ａを波形表示欄１２１ａ，１２１ｂに、学習者音声の波形６０ｂを波形表示欄１２１ｂに表示した例を示している。前述の通り、模範音声の波形と学習者の音声の波形とを、単に画面上に並べて表示するだけでは、双方の違いがわかりにくく、学習者は自身の発音のどの部分をどのように直せば模範音声に近い発音ができるのを理解するのが難しい。
【００２０】
そこで、本実施形態における学習者用ＰＣ１０３では、図７及び図８に例示するように、模範音声の波形と学習者の音声の波形とを重ね合わせて、波形表示欄１２１ａに表示する。更に、模範音声の波形と学習者の音声の波形とが一致する（重なる）波形部分６１を第１の態様（例えば、標準色であるオレンジ色）で表示し、模範音声の波形より学習者の音声の波形が大きい（音圧が大きい）波形部分６２を第２の態様（例えば、標準色より薄い色調のオレンジ色）で表示し、模範音声の波形より学習者の音声の波形が小さい（音圧が小さい）波形部分６３を第３の態様（例えば、標準色より濃い色調のオレンジ色）で表示する。尚、図５乃至図８に示した波形表示欄１２１ａ，１２１ｂにおいて、図面に向かって水平方向が時間（単位は秒）、垂直方向が発音の音圧（単位はｄＢ）である。
【００２１】
図４（ａ）は、学習者用ＰＣ１０３上で動作するソフトウェアレコーダの音声処理を行うブロックの構成例を示している。模範音声と学習者音声の音声信号は、波形変換ブロック４１ａ，４１ｂにそれぞれ入力され、横軸を時間、縦軸を音圧とした波形データに変換される。
【００２２】
次に、比較ブロック４２は、波形変換ブロック４１ａ，４１ｂから出力された模範音声の波形データと学習者音声の波形データを比較し、模範音声の波形と学習者の音声の波形とが重なる波形部分（模範音声＝学習者音声）、模範音声の波形より学習者の音声の波形が大きい波形部分（模範音声＜学習者音声）、模範音声の波形より学習者の音声の波形が小さい波形部分（模範音声＞学習者音声）の３つに識別する。
【００２３】
波形表示図４３ａは、図７及び図８に示したように、模範音声の波形と学習者の音声の波形とが一致する波形部分６１を第１の態様で表示し、模範音声の波形より学習者の音声の波形が大きい（音圧が大きい）波形部分６２を第２の態様で表示し、模範音声の波形より学習者の音声の波形が小さい（音圧が小さい）波形部分６３を第３の態様で表示する。
【００２４】
このように、模範音声の波形と学習者の音声の波形とを重ね合わせ、双方の波形が一致する波形部分と一致しない波形部分の表示態様を変えて表示することで、学習者は、例えば、第３の態様（標準色より濃い色調のオレンジ色）で表示されている波形部分６３の発音はもっと大きく（強く）、第２の態様（標準色より薄い色調のオレンジ色）で表示されている波形部分６２の発音はもっと小さく（弱く）発声すれば、模範音声に近い発声ができるということが極めて容易に理解でき、効果的な学習を行うことができる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明したが、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の色々な形で実施することができる。
【００２６】
例えば、上記実施形態ではオレンジ色を標準色とし、第１の態様による表示を標準色、第２の態様による表示を標準色より薄い色調のオレンジ色、第３の態様による表示を標準色より濃い色調のオレンジ色に設定した例を示したが、これに限定されず、模範音声の波形と学習者音声の波形の違いを視覚的に認識できれば、他の表示色や色調で区別するようにしても良い。また、波形の表示色や色調で区別する以外にも、例えば、ブリンク表示や反転表示等を用いて区別するようにしても良い。
【００２７】
また、ソフトウェアレコーダの音声処理を行うブロックの構成は、図４（ａ）に示した例に限定されず、例えば図４（ｂ）に示すような構成にすることもできる。具体的には、波形表示部４３ｂは、模範音声の波形を第３の態様（例えば赤色）で描画し、描画した模範音声の上に、学習者音声の波形を第２の態様（例えば青色）で、模範音声の波形の色（赤色）を活かしつつ、重ねて描画する。その結果、模範音声の波形と学習者の音声の波形とが一致する（重なる）波形部分６１は、紫色となり、模範音声の波形より学習者の音声の波形が大きい波形部分６２は青色、模範音声の波形より学習者の音声の波形が小さい波形部分６３は赤色で表示されることになる。従って、学習者は、例えば、赤色で表示されている波形部分６３の発音はもっと大きく（強く）、青色で表示されている波形部分６２の発音はもっと小さく（弱く）発声すれば良い。
【００２８】
また、上記実施形態では、水平方向を時間、垂直方向を音圧とした音声波形を用いた例を説明したが、これ以外にも、例えば、模範音声と学習者音声のイントネーションを表現したグラフを併せて表示するようにしても良いし、音圧の波形の替わりに音声周波数の波形を用いても良い。また、模範音声の波形と学習者の音声の波形との一致度／不一致度を表現したスコアを併せて表示するようにしても良い。
【００２９】
このように、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態による学習システムの構成例を示すシステム構成図である。
【図２】図１に示した学習システムを構成する教員用ＰＣ及び学習者用ＰＣの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】教員用ＰＣのモニタに表示されるＧＵＩ画面の一例である。
【図４】学習者用ＰＣにおいて動作するソフトウェアレコーダの音声処理ブロックの構成例を示す図。
【図５】学習者用ＰＣにおいて動作するソフトウェアレコーダのＧＵＩ画面の一例である。
【図６】図５に示すＧＵＩ画面において、模範音声の波形と学習者の音声の波形とを上下に並べて表示した例を示す図である。
【図７】図５に示すＧＵＩ画面において、模範音声の波形と学習者の音声の波形とを重ね合わせ、双方の波形が一致する波形部分と一致しない波形部分の表示態様を変えて表示した例を示す図である。
【図８】図７に示す模範音声と学習者音声の波形の表示例の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
４１ａ，４１ｂ…波形変換ブロック
４２…比較ブロック
４３ａ，４３ｂ…波形表示部
６０ａ…模範音声波形
６０ｂ…学習者音声波形
６１…模範音声波形と学習者音声波形の重なり部分
６２…模範音声より学習者音声の音圧が大きい波形部分
６３…模範音声より学習者音声の音圧が小さい波形部分
１０１…教員用ＰＣ
１０２…ＤＶＤプレーヤ
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｎ…学習者用ＰＣ
１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ…学習者用ＰＣ
１０４…教材サーバ
１０５…ネットワーク
１１１…ＧＵＩ画面（教員用ＰＣ）
１２０…ＧＵＩ画面（学習者用ＰＣ）
１２１ａ，１２１ｂ…波形表示欄
２０１…ＣＰＵ
２０２…メモリ
２０３…ハードディスク
２０４…ネットワークインタフェース
２０５…グラフィックアクセラレータ
２０６…モニタ
２０７…タッチパネル
２０８…サウンドカード
２０９…ヘッドセット
２１０…バスライン
３０１，３０２…送出先選択ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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