CN1102719A - 键控语言翻译机 - Google Patents

Abstract

一种键控语言翻译机，包括一本印有用户母语的 大量短语的印刷指南。每一条短语边印有一键号。 设置了紧致磁盘重放装置或其它大容量声音播放装 置，并包含一个用于输入键号的键盘。提供了至少一 片大量外语短语的紧致磁盘。重装置包括驱动器、微 处理器及其它电子部件，以接收来自键盘的输入，并 在固体程序的控制下操作。固体响应输入的键号并 控制驱动器去检索对应于该键号的指南中的短语的 录音。为各种外语提供了不同的紧致磁盘。

Description

本发明一般涉及电子自动交互式语言翻译机。本发明具体涉及设有一台译文短语的直观显示器、用于译文输出的一块紧致磁盘或其它随机存取声频大容量存储装置、用于数据输入的一个小键盘及一本包含一张语言短语表与键号的键控指南书的语言翻译机。

在使用一本书面教材学习外语时，最大的困难是掌握声调与音调变化的细微差别。通过从印刷页上读出单个的词并发出音来组合句子，完全不能得到可理解的话。

结果，许多人现在使用声频盒式录音带来进行语言教育。通常这些录音带是由以这种外语作为母语的人录制的，因此准确地录入了声调与音调变化。然而由于种种原因，从录音带上学习语言是困难的。首先，整个学习过程是缓慢的。由于传统的录音带不提供随机访问的能力，为了定位一篇所需要的课文或短语，必须反复倒带或向前走带。第二，由于有限的存储容量，传统的盒式录音带不大可能包含学生要学习的那种语言的所有短语或成语。

过去已经研制过各种类型的电子词典与语言翻译机。例如，4，489，396号与4，587，635号美国专利（两者都是Hashimoto等人的）公开了语言信息检索系统。但是在他们的系统中包含了必须使用一个字母表式打字机型键盘来将所需要的词或短语输入到该系统中的显著缺点。这一方法是缓慢的，尤其是对于长的或复杂的短语，或者对于打字不熟练的人。此外，在旨在用于国外旅行的小型设备中设置一个打字机型键盘是不方便的。

其他的人曾试图提供随机存取的声源，但也未完全成功。例如，3，605，285号美国专利（Ben Daniel）公开了一种使用一个键盘、一块键盘复盖板与一张多螺纹的唱片的唱片随机存取系统。然而由于一块复盖板上可印刷的有限信息量与一张唱片的有限数据存储容量，这一系统是不方便的。同样的缺点存在于在一个键盘上使用复盖板的4，749，354号美国专利中（kerman）。

4，481，412号美国专利（Fields）教导了带有用于在一本印刷的作业课本中读取条码的条码阅读器的一种录象盘训练系统。条码为录象盘上对应于该作业课本的课文的信息位置。这样，Fields使用绝对录址把每一个条码与录象盘上的一个唯一的地址相对应。遗憾的是，这一方法要求作业课本与硬件兼容，即与特定的放象机及所使用的录象盘寻址方式兼容。最好是不要求使用绝对录象盘位置作为输入而为一台放象机提供索引。Fields的装置使用一个录象盘系统与电视监视器，因此不适合于旅行者或学生用于便携式应用。

可以从Trendmaster，1730N，11th st.，st.Louis，Missouri6 3104购买的一种Concierge20号码/短语单语声音翻译机在本技术领域中是已知的。Concierge的装置是一种使用半导体存储器的固定单语声频翻译机。Concierge的系统受到存储容量的限制，一个典型的存储器模块只能存储一种单语的二十条语句。

一种Craig M100 26字母/短语多语直观翻译机也是已知的，它可从Craig Corp.，921 W.Artesia Blvd.，Compton，California 90220购得。Craig系统使用有限的存储半导体存储器片（“存储器小盒”），它必须小心地取出以改变语言。最多只能同时提供三种不同的语言。同样，Craig系统不能提供声音输出。

此外，外语学生对于一种带有可容易地更换的大容量存储装置和可随机地访问存储在存储装置上的短语的方便装置的便携式、大容量随机存取语言翻译机是会感到满意的。另一种合意的特性是同时输出图象与声音。再一种合意的特性是存储装置能够包含准确地录制的一位以这种外语作为母语的说话人的演讲。还有一种合意的特性是在存储装置上记录有大量的短语与成语。再有一种合意的特性是提供一种速记法输入装置，它容许短语连接并消除打入整个要翻译的短语的要求。另一种合意的特性是存储一组与音节加强相关的发音键来增进说话输出的自然性。又一种合意的特性是存储一组文法规则使之输出具有正确的词序。

本发明提供一种键控语言翻译机，在一个实施例中包括一本印刷的指南，在该指南中印有大量的用户的母语短语。邻接每一条短语提供一个键号，本发明还包括一台紧致磁盘播放装置或其它声频大容量播放装置，该装置具有一个用于输入键号的数字数值小键盘。至少提供一片记录有大量存储在对应于键号的离散地址上的外语短语的可卸下的紧致磁盘。播放装置包含一个微处理器与在微处理器程序控制下进行操作的其它电子部件。微处理器耦合于小键盘以接收来自小键盘的输入。微处理器响应用小键盘输入的键号并控制播放装置中的一个紧致磁盘驱动器去检索与播放或显示指南中对应于输入键号的短语的缓冲存储的声频录音或课文表示。为每一种外语提供一片不同的紧致磁盘，而每一片不同的盘都使用同一指南。

这样，本发明将一片紧致磁盘的便携、可互换、大容量随机存取能力与一本指南及一种速记式键号编码系统结合在一起，从而容许通过键入指南中印在所要求的短语旁边的号码快速地通过一台紧致磁盘播放机访问大量的外语短语。本发明还使短语的简化输入及短语连接成为可能，从而容许输入多个号码来构成复合句。

在另一个实施例中，本发明提供了一本可移走地装在一台紧致磁盘播放装置上的印刷指南，该装置带有一个微处理器及一个存储的控制程序。紧致磁盘播放装置包括多个与印刷在指南中的短语对齐的选择器。该装置还包含一个能够判定该装置的用户当前正在看的是指南中的哪一页的页检测装置。用户将指南翻到要求的一页，按下与要求翻译的短语相对应的一个选择器，装置便提供一个翻译出的短语的视觉与声音输出。

在又一个实施例中，大容量存储装置包含多个使装置输出自然发音的存储发音键。另外，紧致磁盘播放机可以用一个与现场合成翻译话音的话音合成器相耦合的大容量存储设备来代替。此外，该装置还能包括存储在紧致磁盘上的文法规则，这些规则用于连接短语来保证所有输出在文法上都是正确的。

图1为本发明的语言翻译机系统的主框图;

图1B为图1的系统中所使用的一本指南的示意图;

图1C为本发明的一个实施例的透视图;

图2为展示数据与地址信息在图1的翻译机的硬件部件中间的逻辑流的方框图;

图3为展示图1的翻译机的总体操作的流程图;

图4为展示构成图1的翻译机的一部分的中断服务例程的操作的流程图;

图5A为构成图1的一部分的键盘服务例程的流程图;

图5B为一种键号位层次编码方法与一种键号位层次解码方法的流程图;

图6为一种键控紧致磁盘制造方法的流程图;

图7a与7b为缓冲存储输出方法的流程图;

图8为本发明的另一个实施例的方框图;

图9为图8的系统中所使用的一本指南的示意图;

图10为图8的实施例的俯视图;

图11为本发明的另一个实施例的俯视图;

图12为本发明的又一个实施例的俯视图;

图13为展示图8中的系统的总体操作的流程图;

图14为展示构成图8中的系统的一部分的一种句子/短语地址计算操作的流程图;及

图15为带有用于输出的话音合成的译文处理的流程图。

在下面的较佳实施例的详细描述中，为了清楚起见，使用了专用术语。然而，本发明并不局限于这样选择的专用名词，而包括所有以基本上相似的方式操作来完成基本上相同的功能的技术等价物。

首先请注意图1A的方框图，其中示出了语言翻译机1的部件。翻译机最好包括三个主要部件：一本印刷的键号编码的指南10，一个数值数据输入装置或小键盘20，以及一台播放装置或紧致磁盘播放装置30。

指南10最好包括一本印刷的、手持的书，书具有多页纸12，每页上印有成对的短语14。如图1B中所示，每一短语14旁边都印有一相应的键号16。指南的内容，尤其是短语，是用用户知道的一种语言而不是用外语印刷的。从而在查阅指南时，用户只是见到他的母语或已知语言的短语。短语的译文只由装置提供，并且不打算将外语短语印在指南10中。

指南中的短语最好是成组或逻辑上相关的短语对。例如，指南的内容可表现为如下形式：

How are you today？〔3212〕

I am fine，thank you.〔3213〕

从而，短语对包括翻译机的用户日常会话中很可能遇到的逻辑上相关的语句。键号可包括任何位数字，但设想在大多数应用中四位数是足够的。如果每一位都是十进制整数，则四位数可表示一万条短语。也设想了包含一万条以上短语的一种指南，但对于大多数旅行者而言，可能是不实用的。指南中的键号是与录在一张紧致磁盘或使用本发明的其余装置的其它大容量声频存储装置上的特定声音短语相互关联的。

再参见图1A，其中包含了一个小键盘20，它可包括一个电话型或其它数值的10个数字的小型键盘，用于输入数字0至9。小键盘20耦合在CD（紧致磁盘）播放装置上，该装置包含一个中央处理单元（CPU）34及一个耦合于CPU34的只读存储器（ROM）或固件装置36。一个输入/输出驱动器模块（I/O模块）38同时耦合于CPU及一个电池操作的紧致磁盘驱动器32。设置了若干个声频大容量存储装置或紧致磁盘（图1C中的33），每一个包含多条外语短语，它们以可听见地播放的数字数据形式录制在盘上的多条可独立寻址的声频数据道上。每一条短语有一个盘上的离散地址。

如本领域中所知的，驱动器可包括一台电机、一个光学阅读头与机构、诸如激光器这样的一个光源、以及用于驱动阅读机构及电机的相关电子部件。驱动器32基本上是一个电池操作的独立设备，如本领域中所知的，驱动器接收来自I/O模块的控制命令并通过将驱动器中的紧致磁盘移动到所要求的位置来适当地响应这些命令，驱动器还可以用提供声音输出或指示驱动器中盘的位置的控制信号来响应。

ROM36是传统的，它包含可被来自CPU的读周期访问的存储的程序指令与数据。图1A的装置还包括一个传统的数据转换器（DAC）47，它用电子学方式耦合以接收来自CPU34的数字数据。DAC47将数据转换成模拟信号，该信号以电子学方式送到一个声频放大器46及一个扬声器48。以已知的方式，放大器提高驱动器32的输出信号的增益使该信号具有音响感觉。如本领域中所知的，扬声器48可用耦合到用户所戴的一组耳机的一个输出插孔45（图2）来代替。

CPU34与一个传统的字符发生器电路52以电子学方式耦合。如本领域中所知的，CPU34将数字数据送给字符发生器52，后者生成显示信号并将它们送至一个直观显示器49，它可以是一个传统形式的低功率液晶显示器（LCD）。LCD最好是大到足以显示任何一种所设想的语言中的一个完整的句子。诸如Optrex公司型号LTN242R-10（数字键部件号AMX240-ND）这样的40字符显示器是合适的。

该装置可以装入图1C中所示的一个紧凑的手提式外壳2中。小键盘20可用一个十个数字的按键键盘实现，而一个LCD显示器49可以设置在外壳的面板上。具有传统设计的带有后侧合页34的向上翻转的入口门32使用户能够接近紧致磁盘驱动器32，借此能够快速地更换语言盘33。命令按纽22能输入翻译、播放、弹出及寻找命令。在图1C的实施例中，示出了一个耳机插孔45用于声频输出（使外壳紧凑）。作为替代，可在外壳上安装一个扬声器。整个装置可以用电池供电或者由一个耦合在插孔37上的适配器供电。

CPU可通过图2中所指示的系统的硬件部件之间的逻辑互连命令I/O模块执行某些预先定义的功能。逻辑上数据流沿四条主路径出现：一条输入/输出（I/O）总线41，一条数据总线50，一条地址总线60及一条中断线74。CPU34包含四个主要部件：一个小键盘解码器24，一个中断发生器40，一个微处理器35及一个暂存存储器（RAM）44。微处理器耦合到CPU的其它部件上，并且经由I/O接口38耦合到紧致磁盘驱动器32。如本领域中所知的，可以在地址总线上放置一个RAM存储器地址，而微处理器是可将接收部件要操作的数据放置在数据总线上。部件之间用本领域中已知的方式通过由时钟39生成的一个时钟信号及正常操作所必需的其它实用信号相互连接。从而，图2的装置起到一台完整的微型计算机的作用，这台微机具有一个单一的输入设备（即小键盘）与一个单一的输出设备（即驱动器）。

小键盘20包括沿一条去往解码器/驱动器24的键信号线70耦合的多个键开关。使用已知的常规电子器件，当用户按下数字键中任何一个时，小键盘便在线70上生成一个适当信号并将其送至解码器。解码器是耦合在一条通往中断发生器的字符线72上的。解码器将来自小键盘的信号翻译成表示小键盘上所按的号码的一个数字键码信号。在一个设想的实施例中，十个数字小键盘开关可以布置在一个控制线的3×4矩阵上，每一次开关操作短接两条控制线。控制线集中起来用键信号线表示。解码器的操作是将短接的控制线翻译成一个离散的字符码信号，该信号被送至中断发生器。

当中断发生器在字符线上接收到一个键信号时，中断发生器生成一个中断信号并在中断线74上将其直接传送给微处理器35。如图2所示，中断线是与地址数据总线分开的，并起到中断微处理器的正常的地址与数据功能的作用，并迫使微处理器去执行一种特殊功能。在图2的装置的情况下，该特殊功能为在图4与图5A所示的程序子例程的控制下读取这些键并以适当的方式作出响应。在接收到一个中断信号时，必要时微处理器访问RAM与ROM，并向I/O模块38发出适当的命令，令CD驱动器32运动或完成指定的任务。

参见图3可看到这一操作的最好例示。如本领域普通技术人员所能理解的，图3中的每一个框表示许多独立的程序步骤及处理子步骤。从而，图3提供了翻译机操作的高标准视图及ROM中用于控制翻译机微处理器的程序。

程序操作从框82开始，标识为“开始”，它可能提供一个ROM的入口点或引导单元，这是在向翻译机供电时微处理器最先访问的地方。然后，翻译机开始执行由框84及从它出发的否定箭头所表示的一个短循环。这样，翻译机测试小键盘上是否已经输入了一个完整的四位号码，如果没有，翻译机循环回去并再次进行测试直到答案为肯定时为止。如下面的讨论所指出的，框84的测试包含了许多子步骤，其中包含图4中的那些。在一个子步骤中，将接收到的号码输入存储在一个固定的RAM单元中。

当框84的测试为肯定时，控制进入框86，在其中，微处理器读取该固定的RAM单元以确定号码输入。控制进入框88，在其中，微处理器测定这一输入是否有效，即所有的位是否都在0至9的范围内及输入是否由四位组成。在图4的中断例程将一个无效的输入写入RAM中的事件中，这一测试起到错误俘获的作用。如果输入是无效的，控制返回到框84的测试。

如果输入是有效的，控制进入框90的步骤，在其中，输入被转换成紧致磁盘上的一个绝对地址。框90的步骤包括许多包含图5中的那些步骤的子步骤。

确定了绝对盘地址之后，控制进入框92的步骤，在其中，微处理器组合与送出一条预先定义的命令到紧致磁盘驱动器要求驱动器定位或寻找紧致磁盘上对应于框90中确定的盘地址的声频数据。预先定义的命令中可包含一个与盘地址相连的数字寻找码。在一个实施例中，紧致磁盘驱动器命令是直接送到驱动器的，驱动器立即以声音与/或可见的输出进行响应。在一个较佳的第二实施例中，可以将多个短语串在一起构成一个复合句并使用一种缓冲存储的命令翻译和输出方法（见图7及下面的讨论）实时重放。

下面控制进入框94的测试，在其中，微处理器等待接收来自驱动器的应答。如果没有立即收到应答，控制进入框96的测试，在其中，微处理器判定一个内部定时器是否已到期。如果尚未到期，控制返回到框94而微处理器再次测试是否收到一个应答。如果框96的测试是肯定的，则内部定时器已到期而尚未从驱动器收到应答。这表示一种错误状态，诸如驱动器不能完成寻找命令，从而，微处理器将控制送回框84去等待一次新的键输入。

如果从驱动器接收到一个表示完成寻找命令的应答，则控制进入框98的测试，在其中，微处理器测定紧致磁盘驱动器是否报告了一个错误。如果是这样，控制进入框108，在其中，向用户报告一则错误信息并跳过其余的进程步骤。如果不是，控制进入框100测试。在其中，微处理器测试紧致磁盘驱动器定位的声音数据道是否在框90中所确定的正确地址上。这样，微处理器接收来自驱动器的一个地址单元报告信号并判定这一信号是否与框92中所请求的地址相符，框100的测试借此使微处理器能确认驱动器已定位了正确的数据道。如果不是，控制进入框108，在其中报告一则错误信息。

错误信息报告框108可包括多种报告错误的方法，例如，可令翻译机的底盘上的一个错误LED发光、产生一个可听见的报警信号、或者使用其它的方法。

如果定位了正确的地址，控制从框100的测试进入框102。在其中，微处理器命令驱动器重放所定位的地址上的声音数据。从驱动器收到声音数据并将其引导到扬声器之后，控制进入框104，在其中，微处理器命令驱动器停在一个指定的静止位置上。

控制然后进入框106的步骤，在其中，微处理器复位或清空（取消）存储小键盘号码输入的固定RAM单元。这防止了前面的输入的滞留，这种滞留能导致微处理器错误地用老数据来进行下一个寻找周期。控制然后进入框110的步骤，在其中，通过将控制传送到框84进程重复执行。

下面请注意图4的流程图，它展示本发明的一个中断服务例程所采取的步骤。每当在小键盘上按下一个单一的数时便执行框200至208的步骤。该例程从指定为200的一个入口单元开始，响应小键盘上按下的一个键，控制从那里进入框202的步骤。接着控制进入框204的步骤，在其中，读取解码器24所生成的一个键码。如本领域中所知的，小键盘20上的每一个数字键均赋有一个唯一的键码号，将它与每一个其它的键互相区别。

下面控制进入框206，在其中，微处理器将该码存储在RAM中一个固定的单元中。使用一个固定单元来使以后的程序步骤“知道”访问RAM中哪一个单元来找到键码。下面控制进入框208的步骤，中断例程终止，使微处理器恢复正常处理。

实际上，微处理器将通过框84的测试循环直到被一个单一的键输入中断为止，那时图4的例程将被触发。当输入了一个完整的四位号码输入，控制将进入框86。通知微处理器已经输入了一个完整的号码输入，可用本领域中已知的若干种方法，例如，电路可在布置成在输入了四位数时触发微处理器使其进到框86的步骤。另外，也可在小键盘上设置一个“enter”（“输入”）键，它起到继续处理的触发器的作用。

下面请注意图5A的流程图，它展示微处理器用于确定紧致磁盘上的绝对地址的框90的步骤的子步骤。首先，在步骤300进入例程后，微处理器在步骤302中将号码输入转换成ROM36的一个绝对地址。对于大多数出售的CD驱动器，号码输入与绝对地址是不相等的，因为各CD显著都包含一个非声音控制数据的短的控制标题块或标识符区。为了跳过这一区域，可以通过在号码输入上加上一个预定的基地址值（等于标题块的长度）来得出一个绝对盘地址。从而，ROM36作为一张具有对应于各种可能的号码输入的离散地址单元的查找表工作。微处理器将这一地址放置在地址总线上，并且在数据总线上放置一个控制信号请求对ROM的指定地址的一次读取。控制进入框304的步骤，在其中，读取ROM。从ROM读出的数据对应于一个紧致磁盘上的绝对地址，不需要任何偏移量。

下面控制进入框306的步骤，在其中，微处理器构造一条对紧致磁盘驱动器的命令，命令中包含一个寻找请求及驱动器应寻找的地址。这一命令以本领域中已知的方式通过I/O模块38传送给驱动器。然后控制进入框308的步骤，在其中，微处理器将控制返回，实际上传送给步骤92。

在上面图5A的讨论中，描述了一种盘访问方法，其中，指南号码用作一个ROM的地址，在该ROM中包含一张绝对盘单元的表。其它的寻址盘的方法也是可能的。一种可替代的方法是采用一种使用位层次键的按优先次序排列技术。为了保证快速盘访问及用户方便地输入号码，指南键号的位数越少越好。此外，最常用的短语最好具有位数少的小的键号，这样便能快速输入经常需要的短语。

如上面所指出的，用户在操作中翻到指南中适当的一页并选择一个要求的短语。用户将对应的外语紧致磁盘放入紧致磁盘驱动器中。当用户键入一个号码输入时，微处理器将该输入转换成盘上的一个地址。微处理器通过提出一条重放命令及一个盘地址命令驱动器播放所要求的短语。驱动器将对此作出响应以所要求的语言播出所选择的短语。

如所指出的，本发明通过实际播放录制的带有正确的声调与音调变化的话音而帮助用户学习一种外语。在国外旅行时本发明特别有用，因为本发明能够几乎同时用外语应答。本发明采用一种电池操作的个人用紧致磁盘放音机及盘，使得便携性、容易更换的大容量存储媒体以及声音/直观输出结合在一起。通过输入多个号码来构成复合句，这便提供了短语的连接。暂时存储器缓冲器结合存储的文法规则用于存储短语并在提供声音/直观输出以前将它们正确地组合在一起。

框302的地址信息步骤可用若干种替用的方法实现。例如，根据以下两点理由在紧致磁盘上按优先次序排列课文短语是有利的：首先，能够快速访问常用短语;第二，用尽可能少的小键盘数位来访问常用的短语。相应地，图5A的步骤302可用图5B与图6中所示的多个子步骤来代替。图6展示了制备带有按优先次序排列的短语的紧致磁盘的通用进程。步骤604至612构成一个循环，在其中处理每一条短语直到在步骤612测定没有剩下的短语为止。在步骤606中按优先次序排列短语并赋予它一个优先码。利用该码在步骤608中建立一个绝对盘地址，例如，如图5A的步骤302中所做的那样将该码加在一个偏移值上。

如本技术中所知的，紧致磁盘及图2中所示的那种ROM是不可重写的、不可擦除的“一次性写入”设备;它们提供大容量存储但只能写入一次。本发明的系统既使用一片CD来存储声音信息还使用一个ROM来存储地址信息。因此，在步骤610中执行两个子步骤：首先，将短语写在盘上步骤608的绝对地址处;第二，将优先码与绝对地址写入一个ROM中。如本技术中所知道的，优先码与绝对地址可以定入一个盘目标文件（未示出）中供以后由一个PROM或EPROM“燃烧器”读取与使用。这使得在系统中能够使用可编程的一次性写入ROM。

编码可用图5B右侧部分所示一种位层次技术来完成，其中的一种方式在本申请人的07/676，934号共同未决美国申请“录象机预编程中使用压缩码的装置与方法”与1990年7月12日公布的本申请人的PCT申请，国际公开号WO90/07844，中作了讨论。该申请讨论了在盒式录象机（VCR）编程的范围中位层次的应用，其中的一个目的为使用尽可能少的数位来选择喜爱的电视节目。节目具有频道、日期、时间及长度等属性，每一个节目是按照其受欢迎的程度的优先次序排列的。在本发明中，短语可以根据其关心的类别用其它参数按优先次序排列。例如，短语可用类型（疑问句、陈述句、感叹句等）、主题事件（旅行、用餐、文化活动等）及任何其它能够使短语有用地按优先次序排列的类型来加以分类。

为了建立这些类型，必须对人类对话的内容作出某些假设。例如，如果一片特定的CD是为海外旅行者翻译用的，本发明设想疑问句是最常用的，而不是陈述句或感叹句。从而，本发明能设想大多数人在必须用外语提出关键性问题（“火车站在哪里？”，“浴室在哪里？”等）时需要一台翻译设备，因此赋予疑问句最高的优先级。由于大多数使用语言翻译机的人选择短的短语而不是长的句子，所以字数少、长度短的短语也赋予高的优先级。对于不同的主题事件，可以作出类似的假设与优先次序排列。

键号的编码可以在任何计算机上进行，并且在编制任何索引指南以前进行。在步骤352中，为每一条要印在指南中的短语输入一个类型、主题、及长度码354。步骤356分别读取优先级矢量存储器324中的长度类型、主题及短语长度（以字计）的优先级，它们可以存储在ROM36中。在优先级矢量存储器324中可包含多张表，诸如一张长度优先级矢量L表324A、一张主题优先级矢量S表324B、以及用于其它所要求的类别的其它优先级矢量表。有些类别可使用一张表但并不需要一个实际的查表步骤。例如，一种短语类型可编码为：

陈述句＝0  疑问句＝1  感叹句＝2。

由于只有少数短语类型，并且由于每一种类型是一种课文概念，一个按优先次序排列程序可使用IF…THEN语句或其它程序逻辑，而不是一次查表来赋予这些类型码。

然而，一张短语长度优先级表是需要的，因为一个词的短语是比四或五个词的短语少见的。常用的四个字的短语应比一个字的短语具有更短的键号。长度优先级L表可包含：

长度  4  5  6  3  8  2  7  1

优先级  0  1  2  3  4  5  6  7

假定短语类别信息为〔陈述句〕〔用餐〕〔5〕，它表示陈述句、主题事件“用餐”的五个字的句子，则在步骤356中查表时其优先级数据将为131。在步骤360中将优先级数据转换成二进制。二进制位的数目是由所含组合的数目决定的。如果所使用的是三种类型的类别，则它们可用两位T₁，T₂表示。用S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8表示的八位主题事件可提供256各可能的主题事件类别。长度用五位，用L₁，L₂，L₃，L₄，L₅表示，能够按优先级次序排列长达32个字的句子。合在一起有3+8+6＝16位的信息，它们对应于2¹⁶＝65，536种组合。

下一步骤是按照一个位层次键320重排该16位，如在步骤362所见到的。位层次键可以是该十六位的任何一种排序，诸如：

位 L₅S₈L₄S₇S₆S₅S₄S₃S₂S₁L₃L₂L₁T₂T₁

键位  15  14  13  12  11  10  9  8  7  6  5  4  3  2  1

理想的是，位层次键是排序成使最有可能被选中的短语具有一个低值的二进制号，这样便能够减少用于选择最常用的短语的击键次数。由于所有的类型位具有均等的优先级，所以将类型位T₁，T₂放在最前面。接着使用L₁至L₃，因为最常用的短语只有八个或更少的字。层次键中的下一位由不同组合的差分概率确定。我们必须知道用于这一计算的所有长度与主题的概率。例如，长度的概率可以是：

长度  4  5  6  3  8  2  7  1

优先级  0  1  2  3  4  5  6  7

概率(%)  20  16  13  11  8  6  5  1

主题事件的概率可能是:

主题  [旅行]  [用餐]  [博物馆]  [地面文物]

优先级  0  1  2  3

概率  12  11  9  7

可以对每一种关心的特性构造一张独立的概率表。由于所有的类型号码具有均等的优先数，所以并不使用一张概率表，并且首先选择位T₁与T₂。但是示出的长度概率是用来确定这些位在键号中的适当排序的，方法如下。第一长度位L₁本身只能选择2′＝2种长度，而前两个长度分别具有百分之20与16的概率;因此L₁的差分概率为20+26＝36%。类似地，S₁的差分概率为12+11＝23%。类型位T₁与T₂是永远需要的，所以把它们放在最前面。如果严格遵守位层次键的排序规则，则位层次键应排序成：

T₁T₂L₁S₁

因为L₁较S₁具有更高的差分概率。

层次键中的下一位可能是S₂或L₂。为了确定这一点，就要考虑从上面的表中计算出的差分概率来得到S₂S₁与S₁以及L₂L₁与L₁之间的差。按照上面的表，只用L₂L₁位表示的长度的概率为60%（20+16+13+11）。由于只由L₁位表示的长度的概率为36%。L₂L₁与L₁之间的差分概率为24%（60-36）。对于S₂，只由S₂S₁位表示的主题的概率为39%（12+11+9+7）。由于只由S₁位表示的主题的概率为23%，S₂S₁与S₁之间的差分概率为16%（39-23）。从而，在这一例子中，L₂比S₂具有更大的差分概率，因此它被选中作为下一位。以下各位用重复这一过程来选择直到键中所有的位都找到为止。

作为替代，位层次键可以只是这些位的某一任意的序列。也可能使优先级矢理相互关联，诸如使长度优先级矢量依赖于不同的主题事件组。另一种技术是使位层次键120及优先级矢量表成为时钟39的函数，建立一个非常难于复制的与时间相关的位层次键。

例如，通过每天或每周将两个位周期性地交换来将一个参数（类型、主题、长度）的那些位打乱成为一个时钟的函数。优先级矢量表也能打乱成为一个时钟的函数。

在使用上述方法之一得到了位层次键之后，将其存储在RAM中。在步骤362中，按照位层次键320重新排列T_P、S_P与L_P的二进制位以建立一个16位二进制号码。然后在步骤364中将该二进制号码转换成一个十进制基地址。在该基地址上加上一个固定的预定偏移值，得出一个绝对盘地址，并在步骤366中将短语文本写入该绝对地址。还将该绝对地址写入一个目标文件或者直接烧入ROM表中。

使优选级矢量表与位层次键与多数人的对话习惯相符能够使最常用的短语使用最低的盘地址并且只需要两或三位来进行键盘输入。

图5B左侧的解码方法是编码技术的逆操作。在步骤312中从小键盘服务例程得到一个键号。在步骤314中将该键号转换成一个二进制数。接着，在步骤316按照位层次键320将二进制位重新排序，这可能需要参照时钟。然后在步骤318中将这些位转换成十进制位。这些十进制位用作一个查表索引在优先级矢量表324中查找长度、主题与类型。

上述讨论涉及为一个单一的外语短语检索声音与直观输出数据。一位用户可能要求将多条短语串接在一起来构成一个复合句。在这一情况中，输出的直观与声音数据最好是缓冲存储的，使整个句子能够一起输出而得到一个不间断的“说话”句子。

因此，在一个较佳的实施例中，可在访问紧致磁盘之前，将从优先级矢量表中得到的长度、主题与类型优先级矢量存储在RAM中的多个内部存储器缓冲器中，从而缓冲存储它们。在用户输入了整个句子的键码之后，按序将所有缓冲存储的矢量输出到CD驱动器。驱动器播放或显示所请求的数据并立即接收下一个矢量直到整个句子得到翻译为止。使用传统的中断驱动的硬件或软件，可以实时地将矢量提供给驱动器。

图7a示出了能够快速实时重放与显示复合句的一种缓冲存储的批操作方法700的步骤。在步骤702至706中首先填充一个缓冲器。然后在步骤708至712将该缓冲器作为一批送至紧致磁盘驱动器。

具体操作进行如下。在步骤702中，CPU使用诸如在图3与图5C中示出的多个步骤为要播放的短语生成一个绝对地址。在步骤704中将得出的地址存储在RAM中一个先进先出（FIFO）命令缓冲器中。该缓冲器的大小是确定为能够容纳设想的最长复合句的，存放16条短语播放命令的存储器认为是足够的。在步骤706中，CPU检测用户是要求输入另一条短语还是重放所有缓冲存储的短语。这一检测可以通过感测小键盘上的一个键码或通过感测一个专用的键盘键来进行。如果要求其它的短语，控制进入步骤702去接收与翻译下一条短语。

否则，控制进入步骤708去播放与存储在缓冲器中所有数据相对应的短语。正如本领域普通技术人员所理解的，步骤708必须包含诸如步骤714至730的若干子步骤。在步骤716中，CPU在缓冲器中复制或装入第一地址（对应于要重放的第一短语）并将其传送到耦合于紧致磁盘驱动器的I/O接口。根据设计选择，该地址可传送给I/O总线上的I/O接口或者复制到I/O接口中的一个暂存存储器空间中。

CPU随即送出一个信号到I/O接口，命令该接口使用所提供的地址进行操作（步骤718），接口可在内部设置一个“忙”信号（步骤720）以防止CPU请求另一次I/O操作。然后在步骤722，接口命令驱动器装入与播放对应于命令地址的数据。重放后，驱动器可设置一条耦合于驱动器与接口之间的就绪标志线（步骤724）通知接口播放已经完成。

控制进入步骤726，在其中，CPU经由I/O接口查询驱动器是否准备好接受其它数据。如果未设置就绪标志，则步骤726的检测为否定并控制停留在726的检测。如果设置了就绪标志，控制进入步骤728，在其中，CPU清除I/O接口的忙信号。这时驱动器与接口已准备好接受另一个命令地址。

图7a的方法只是实现缓冲存储寻址系统的可能方法之一。具体地说，步骤714至730可以用其它的将寻址数据送至紧致磁盘驱动器及确认驱动器已准备好接受其它数据的方法来代替。

在一个替代的实施例中，缓冲存储播放进程使用图7b中所示的步骤。在这一进程中，步骤700-722与图7a中用相同的参照数字标示的步骤完全相同。然而，在图7b中，这些步骤的结构、序列与组织是不同的。如所示，在步骤702中CPU使用诸如图3与5C中所示的诸多步骤为要重放的短语首先生成一个绝对地址。在步骤704中将得到的地址存储在RAM中的一个FIFO命令缓冲器中。接着在步骤716中，将该命令地址从缓冲器中复制到耦合于紧致磁盘驱动器的I/O接口中。在步骤718中CPU送出一个信号到I/O接口，命令它使用所提供的地址进行操作。在步骤720中CPU设置一个“忙”标志信号阻塞对I/O接口的进一步访问。同时设置一个“就绪”标志来表示紧致磁盘驱动器已准备好使用。在步骤722中，接口命令驱动器装入并播放与命令地址对应的声音数据。在步骤732步骤中，截取从CD播放的声音不让它输出到扬声器而将它传送到一个声音缓冲器中。以这种方式，CPU存储从CD读取的声音而不提供任何可听见的信号。在步骤726，CPU检测CD驱动器是否准备好接收一个新的地址。如果尚未准备好，则CD仍在重放声音而控制转移到步骤732。如果清除了就绪标志，则CD驱动器已准备好另一次使用，控制便进入步骤728。在步骤728中清除I/O标志以启动I/O接口。在步骤734中，CPU检测是否还有短语要翻译。如果有，控制返回步骤702继续执行上面讨论的进程。以这一方式，为一串短语中的每一条短语生成来自紧致磁盘驱动器的声音并存储在一个缓冲存储器中。并不产生声音输出。在步骤736中，在将所有短语的声音存储在声音缓冲器中之后，CPU令缓冲器中的整个内容以串行方式输出。这导致输出一条完整的连接的短语，在该短语中的短语与短语之间或字与字之间不存在间断或停顿。输出操作之后，如步骤730中所指出的，该进程完成，而控制可返回至图3的步骤82。

上述进程步骤及流程图示出本发明的基本操作为逻辑地址的翻译与将地址缓冲存储传送一个驱动器供在该驱动器上重放数据。本发明的装置接收来自指南的一个键号作为输入。该装置在特定的程序步骤的控制下操作，将指南键号翻译成一个紧致磁盘上的绝对地址。访问该地址，并且读取与重放对应的声音数据，需要时可以缓冲存储多条短语。然而由于紧致磁盘上的声音数据的地址并不线性地与指南的内容相对应，因此在将指南键号转换成一个绝对地址时需要多个转换、查表与变换步骤。

本发明的另一个实施例示出在图8、9与10中。语言翻译机的三个主要部件为一本印刷的指南1000、一个选择装置1010及一个播放装置或紧致磁盘播放装置1030。

如图9中所示，指南1000包括一本带有多页或多张1012，1012′的印刷的手持的书，各页上印有用预定的尺寸的间隔1013分隔开的句子或短语1001a、1001b。这些页是以传统的方式沿中脊钉在一起的，以便打开时放平。指南的内容，特别是短语，是用用户已知的一种语言印刷的。用户查阅指南时只见到他所知的语言的短语。短语的翻译是由该装置完成的。

书1000最好放置在语言翻译机装置1上，如图10中所示。将书平放在具有大约与书的大小相等的尺寸的一个矩形凹座中。如图9所示，书1000的各页1012上包含一块从该页的上边1013向外延伸的突舌1032。当将书放入凹座1030中时，突舌1032伸出在凹座的顶边1034的上方。指南的外封面1036是用任何适用的装置定位在凹座中的，诸如用夹子、按扣、环与环孔固定件、或磁性装置等，使书1000在翻到任何特定的页时都能放平在装置1上。

操作中，装置1接收来知选择装置与页检测装置的输入以判定用户要求翻译哪一条短语。选择装置1010选择一条短语，检测装置1004检测指南中一个特定的页。短语选择与页检测相结合向翻译机提供用户输入的短语的一个唯一的地址。翻译机根据特定的页上的短语的位置在紧致磁盘上定位短语译文。

图10中所示的选择装置1010包括多个选择器1002。这些选择器最好是传统的触摸片、按纽、或电话型键。例如，这些选择器可包括市场上出售的轻触开关，诸如分别为Digi-Key部件号P80385或P8005，松下部件号EVQ-QFR02K与EVQ-QFV02K。图10中示出了两种示例性选择器1002：一种选择器是椭圆形的而另一种是矩形的，但形状不是关键的。每一个选择器与指南1000中的一条短语对准，从而一个选择器1002对应于一条短语。不同语言的指南中具有相同意义的每一条短语最好位于不同语言的指南的同一位置上。例如，短语“火车站在哪里”最好出现在每一本指南的同一页同一位置上。当用户需要用翻译机翻译另一种语言时，短语的选择是完全相同的。

可以用多种方法来检测用户是从指南中的哪一页1012选择一条短语的。参见图10，在一个实施例中，在装置的盖32′的右上部装设了一个光学传感器1004，它包括一条多个相邻的光敏单元1008，或者光敏单元的一个矩阵，这些都是本领域的普通技术人员所知道的并且是在市场上出售的。例如，各光敏单元可包括OMRON出售的一个光微型传感器，诸如一种部件号EE-SB5VC或EE-SB5-B的反射的暗导通微型传感器（reflective dark-on micro sensor）。也可使用一种传统的光敏电阻，它根据照射在单元上的光量提供可变的电阻。

如图10所示，在指南的各页1012的上方设置了一个单一的突舌1032。当用户翻开指南的第一页时，所有的突舌1032都复盖在单元1008上。用户每次翻到下一页时，突舌便移开而使一个单元1008暴露。例如，当右侧页1012翻开时，突舌1036将移到书的左侧，从而暴露了突舌1036下面的传感器1038。从而使传感器单元1038曝光而向CPU34提供一个信号。在使用光敏电阻时，当一页从单元1008上翻开而单元1008暴露在较强的环境光中时，其电阻会响应曝光而增加。

图8示出启动选择器与页突舌的检测的电气部件。图8中的部件配置与图1A的系统相似。在图8中，该系统外加了一条地址总线35a及一条数据总线35b，将RAM、ROM、字符发生器、D/A转换器及I/O接口连接到CPU34。这些总线可包括传统的微处理器总线。同时耦合到总线上的还有一个选择器解码器锁存器1012与一个页解码器锁存器1010。选择器解码器锁存器1012提供选择器1010与CPU总线之间的一个接口。如所示的，各选择器1010包括一个瞬时按纽1002。各按纽具有一个接地的第一极及一个耦合选择器解码器锁存器1012的不同输入脚的第二极，如本技术中所知的，当锁存器感测到由于一个按纽1002的闭合而其输入脚之一接地时，该锁存器便在其输出线1020上提供一个与用户所选择的按纽1002对应的号码的一种二进制编码的十进制（BCD）表示。将该号码放置在BCD输出线1020上，该输出线可包含多条4位线，并使用一个总线驱动器1022耦合到数据总线上。CPU能够通过认定地址总线上的地址线1018访问该解码器锁存器1012。这些操作都是常规的。

同样，图8的系统包括一个页解码器锁存电路1010，该电路使用一条地址线1014、一条BCD输出线1016及一个总线驱动器电路1024与CPU的地址与数据总线接口。在图8中，页传感器单元1008是包括光敏晶体管的。在这一配置中，各光敏晶体管的集电极是耦合到系统的电源电压VSS上的，基极电压是由照射在该光敏晶体管上的环境光确定的，而各光敏晶体管的集电极输出则是耦合到页解码器锁存器1010的不同输入脚上的。如本领域中所知的，当环境光照射在一个或多个光敏晶体管1008上时，晶体管导通，从而将电源电压VSS耦合到解码器锁存器1010的与该光敏晶体管对应的输入脚上。作为响应，页解码器锁器1010提供一个表示对应于暴露在环境光中的光敏晶体管的号码的BCD输出。CPU可通过认定地址线1014及读取数据线1016来从解码器锁存器读取这一号码。每当一页被翻开时，该页的检测便是以这一方法来完成的。

在本发明的另一个实施例中（示出在图11中）光学传感器1005是配置在紧致磁盘播放机的盖的右侧的。使用一个较长的条形传感器，可以完成一本较厚的指南的检测。

指南的页用一个切口1040从首页到底页逐页凹进。通常，单元1008是完全被指南的所有的页复盖的。随着各页的打开或翻开，一个相继的单元1008被暴露。

传感器1005可包括多个传感器单元1008。每一个传感器单元1008对应于指南中的一页。当指南逐页翻开时，页上的切口1040暴露一个相继的传感器单元1008。每一个传感器单元耦合到图8中所示配置中光敏传感器1008的位置上的一个页解码器锁存器上。由于这些光敏传感器是能对环境光作出响应的，每当翻开一页时，一个暴露的光敏传感器向页解码器锁存器提供一个信号以启动CPU检测用户正在观看的当前页。

在图12中示出本发明的另一个实施例，其中每一页上印有一个表示页号的条码1042或黑色点的点阵。每一页有一个与其页号对应的不同条码1042或点阵。在装置1的顶部设置有一个条码阅读器1006，在阅读器上装有一个折叶1044，用于将阅读器安装在装置1的顶边1046上。操作中，用户先将带折叶1044的阅读器1006向上转动。当阅读器在向上的位置中时，用户翻开指南的页来定位所要求的短语。每一指南页提供有一个唯一顺序的条码标记1042。在定位了正确的指南页时，用户将阅读器1006合在条码上，使阅读器能读取条码。条码阅读器（可以是传统设计的）耦合于CPU使CPU能用阅读器读取条码。当将一本指南放置在装置上时，条码阅读器夹住在其位置上的指南并在需要时检测一个特定的页上的条码。

检测器也可以是光检测器的一个矩阵，它识别每一页上不同的点阵码。从而，检测器可包括排列成一个矩阵的多个光检测器，每一个独立的光检测器对应于一个独立的点阵位置。检测器是对一个特定的点位置敏感的，从而黑色点的一个特点的矩阵触发来自多个检测器的一个子集的一个响应。以这种方法，印在页上的一个点阵能作为一个唯一确定的页号加以检测。

点阵的大小是与指南中的页数相关的。由于点阵中的点具有两种可能的状态（有或无）对于一个给定的点阵，指南中最多的页数等于2的n次方，n为点阵中的点数。例如，排列成2×3的阵列的一个六个点的点阵能够表示2⁶页即64页，这是一本便于携带的指南的方便的大小。点阵中较多的点能够表示较多的页数。

在图10、11与12的各实施例中，把光学传感器或点阵传感器的输出提供给一个解码器电路，该电路将从传感器或检测器接收的信号变换成CPU34能使用的一个二进制编码的十进制数。这样，解码器起到从传感器接收的信号与微处理器的数字数据总线之间的一个接口的作用。这种解码器可以在市场上购买到，并且是能够被微处理器访问与读取来确定来自传感器或检测器的信号所表示的数值的。

相似地，为选择器提供了一个解码器电路来使CPU将一个二进制编码的十进制数与一个用户选择的选择器相关联。该电路可包括一个锁存解码器，它将对应于选择器的一条信号线翻译成在该解码器电路的多个输出脚上的一个二进制编码的十进制输出。这种锁存解码器是本领域中已知用于键盘开关检测中的，该检测中，一个打字机型键盘的字母数字键被锁存，并被解码成键盘用户所按下的字符的一个唯一的数字表示。可以将这种键盘锁存解码器电路修改成适用于本发明。

参见图13可以很好地了解本发明的操作。图13的每一个框表示许多单独的计算机程序步骤或者进程子步骤，图13的进程最好是以包含在ROM36中的一个存储的程序体现的。程序的执行从标有“开始”的框1082开始，它是在向装置供电时由CPU最先访问的。翻译机在循环1084中执行直到接收到一个输入为止，即当一位用户按下一个选择器。本领域的普通技术人员能够理解，在执行框1084中所指出的并在图14中更详细地示出的步骤以前，内部计算还要进行其它的步骤。例如，框1084可包括读取选择器解码器锁存器1012的步骤。

在接收到一个输入时，程序进入框1085检测指南中的一页。为了避免不必要的计算与/或电力消耗，在用户按下一个选择器之前不要求进行页检测。用户也可能要看一下指南而并不选择任何特定的短语。

页检测可包括使CPU认定页解码器锁存器1010的地址线1014，如图14步骤1202所示。如本技术中已知的，认定这一设备的地址线使该设备将一个二进制编码的十进制输出放置在其BCD输出线1012上。然后CPU34读取数据总线来确定页解码器锁存器1010输出的BCD值，CPU将该值传送到RAM44中一个已知的单元。

在完成了一页的检测之后，程序测试选择器所指示的输入是否有效，这一步骤由框1088指出。提供了这一步骤使系统能够拒绝未曾为一个特定的指南页定义的一个选择器的输入。如果检测到一次无效的输入，程序便返回到框1087。

如果检测到一个有效的输入，CPU接着判定所选择的是哪一条短语。这可包括便CPU认定选择器解码器锁存器1012的地址线1018的步骤，如图14框1203中所示。如本技术中所知的，认定地址线1018使选择器锁存器在其BCD输出线1020上输出一个二进制编码的十进制数。然后CPU34读取数据总线来确定锁存器输出的值。以这一方法，CPU能够在数据总线上接收一个对应于用户所按的选择器的号码。

下面，CPU确定紧致磁盘上对应于用户所选择的短语的译文的地址。为了计算该地址，如图14步骤1204中所示，CPU装入并组合作为选择器解码器锁存器及页解码器锁存器的输出提供的数。将这两个数组合成一个串，它唯一地表示用户所选择的短语。例如，如果用户选择了指南的第12页上的第4条短语，CPU将数12与04组合成一个数字串“1204”。在步骤1206中，CPU在该数字串上加上一个偏移值。该偏移值补偿一个数字串与紧致磁盘上的绝对地址之间存在着一种非线性关系这一事实。例如，指南的第一页上的第一条短语将编码为一个数字串0101，但对应于该短语的声音输出不一定位于紧致磁盘的地址101上。因此，加上一个偏移量能使CPU正确地寻址紧致磁盘驱动器。CPU接着按照步骤92至110以上面对图3所讨论的相同的方式访问CD驱动器。

在另一个设想的实施例中，图1A的系统还可以包含一个耦合在CPU34与D/A转换器47之间的话音合成器。该合成器可包括一个传统的话音合成器电路或电路板。在这一系统中，紧致磁盘32的数据组织将是与前面的讨论的组织不同的。在这一替代实施例中，紧致磁盘上最好包括：表示翻译后的短语的合成器输出的多个数字数据;用于在LCD上显示一条翻译后的短语的文本;用于改变输出的发音的发音键;以及用于改变输出的文法格式的文法规则。紧致磁盘可以组织成一本外语词典，其中的外语词按字母表排列。在词典后面，紧致磁盘上可包含发音键与文法规则。

这一系统的总的操作中最好包括：用户选择一条短语;按照文法规则构造该装置输出的文本;检索对应于翻译后的串中每一个词的数字话音数据;以及应用一个文本至话音合成系统将文本输出到一个话音合成器。Malsheen等人的4，979，216号美国专利中公开的文本至话音合成系统是适用于实现这一目标的。其它的文本至话音系统在先有技术中是已知的，如Groner等人的第4，716，583号美国专利、Dorsey等人的第4，659，877号美国专利以及Asada等人的第4，435，832号美国专利中所例示的。公开将文法规则应用于翻译的一个系统的一个例子有Tokumme等人的第5，101，349号美国专利。

使用话音合成的这种系统最好按照图15的步骤处理翻译。执行图15的步骤802至818来代替图3的步骤90-102。如图15中所示，在用户选择了一个短语之后，CPU必须装入并播放这一选中的短语，如步骤802中所示。如步骤804中所示，CPU首先将所要求的短语中的每一个词装入一个文本缓冲器中。由于紧致磁盘是组织成一本词典的，需要用若干模式操作来装入一条多词短语中的每一个词。紧致磁盘（“CD”）最好组织成使对应于指南的一个特定页与选择器的地址中包含表示要从词典中检索的词的数字数值数据。以这一方法，按下一个短语选择器使得CPU将选择器与页号转换成CD上的一个地址。读取该CD地址，使CPU从CD上检索指向一串词的多个数值指针。然后从紧致磁盘的词典部分中将这些指针所表示的每一个词装入。

将每一条短语装入RAM中的一个文本缓冲器之后，在步骤806中，CPU从紧致磁盘中装入多条文法规则。在另一个实施例中，文法规则是在装置起动时装入的，并在装置的整个操作期间存储在RAM中。

在步骤808中，CPU装入多个发音键并将它们存储在RAM44中。在另一个实施例中，这些发音键是装置起动或初始化时装入的，并在系统的整个操作期间存储在RAM中。

在步骤810中，将文法规则应用于存储在文本缓冲器中的短语上。这些规则的应用可能导致短语中的词重新排序。将一条规则应用在该短语上之后，CPU在步骤812中检测是否还剩下其它规则。如果是这样，CPU返回到步骤810并应用另一条规则。否则，控制进入步骤814，在其中，CPU在存储在缓冲器中的文本上执行文本至话音转换。输出包括用于输出到合成器的话音的一种数字表示。文本至话音转换以后，CPU在步骤815中将发音键作用在转换后的话音上。这一步骤使CPU调整转换后的话音以顾及任何所要求的方言腔调或发音中的差别。

下面，CPU将文本缓冲器的内容输出给直观显示器，诸如LCD49。在步骤818中，将转换后的话音送到话音合成器，供通过一个缓冲器放大器及扬声器输出声音。此后CPU通过将控制转移给图3的步骤98而继续处理。

本发明设计了许多变型与替代实施例。例如，在一个设想的实施例中，小键盘可用一个语音输入模块代替。使用这样一个模块，用户可以向一个麦克风报键号而该模块将话音翻译成与来自小键盘的数据等价的数字键号数据。

从而，本发明的范围不应受到上述详细描述的限制，而应参照所附的权利要求书确定。

Claims (64)

1、一种键控语言翻译机，包括：

一本指南，其中，包括用一种第一语言印刷的多条语言短语及多个键号，每一个键号与一条短语相关联；

数据输入装置，用于输入键号；

声音大容量存储装置，包括录制在它上面的多条外语短语，每一条短语具有一个离散的地址，该地址对应于一个键号；

重放装置，用于可听见地播放存储装置上的所述声音大容量存储装置上的所述外语短语；以及

微处理器装置，耦合于数据输入装置及重放装置，用于从数据输入装置接收数据，将数据翻译成一个命令地址，将至少一个命令地址存储在一个存储器缓冲器中，并用于命令重放装置播放命令地址上的短语。

2、权利要求1的翻译机，其中，微处理器装置还用于连接多个缓冲存储的命令地址。

3、权利要求1的翻译机，其中，重放装置包括一个数字紧致磁盘驱动器。

4、权利要求1的翻译机，其中，数据输入装置包括一个数字小键盘。

5、权利要求1的翻译机，其中，该微处理器还包括用于存储一个控制程序的装置。

6、权利要求5的翻译机，其中，所述微处理器装置还包括：

耦合于该微处理器的数据存储装置;

在数据存储装置中的一个位层次键;

耦合于该微处理器装置及该位层次键的一个时钟;

控制程序中的解码装置，用于应用位层次键将单独的按下的键号解码成类型、主题及长度码的组;

控制程序中的转换装置，用于将单独的类型、主题及长度码组转换成命令地址;

数据存储装置中的缓冲器装置，用于存储多个命令地址;以及

控制程序中的装置，用于组合多个缓冲存储的命令地址及用于向播入装置串行地提供命令地址。

7、权利要求6的翻译机，其中，解码装置是对时钟的一个函数敏感的。

8、权利要求6的翻译机，其中，每个键号各表示一个语言短语的类型、主题事件与长度属性的一种组合并且是将这种组合在长度上压缩而成的。

9、权利要求6的翻译机，其中，控制程序还包括用于将码的二进制位重新排列成带有按优先次序排列的位的重新排列的一个二进制数的装置。

10、权利要求9的翻译机，其中，转换装置在重新排列的二进制数上操作。

11、权利要求9的翻译机，在控制程序中还包括用于导出重新排列的二进制数的优先级矢量的装置。

12、权利要求9的翻译机，还包括存储在数据存储装置中的多个优先级矢量，每一个优先级矢量对应于多种短语属性中不同的一种，转换装置包括按优先次序排列的装置，用于使用至少一个矢量导出重新排列的二进制数。

13、权利要求6的翻译机，在控制程序中还包括缓冲存储的输出装置，用于接收多个键号、将各键号转换成一个命令地址、将命令地址存储在缓冲器装置中、以及将缓冲存储的地址以顺序的批提供给重放装置。

14、一种用于控制一个键控语言翻译机的计算机程序产品，该翻译机包括：

一本指南，包括以一种母语印刷的多条短语以及多个键号，每一个键号与一条短语相关联;

数字数据输入装置，用于输入键号;

声音大容量存储装置，包括录制在其上的多条外语短语，每条短语具有一个离散的盘地址，该盘地址对应于一个键号;

重放装置，用于可听见地播放存储在所述声音大容量存储装置上的所述外语短语;

微处理器装置，耦合于数字数据输入装置及播放装置，用于接收来自数字数据输入装置的数据，将该数据翻译成一个命令地址，以及用于命令重放装置重放命令地址上的短语;以及

固体装置，耦合于该微处理器装置，用于存储一个计算机程序;

该计算程序包括执行下述步骤的多条程序指令：

（a）响应来自数据输入装置的键号数据并将该键号数据存储在一个固定的单元中;

（b）将该键号数据翻译成一个命令地址;

（c）命令重放装置访问对应于命令地址的盘地址上的短语;

（d）确认该盘地址是与该命令地址对应的;以及

（e）命令重放装置可听见地播放盘地址上的短语。

15、权利要求14的计算程序产品，其中，重放装置包括一个数据紧致磁盘驱动器。

16、权利要求14的计算机程序产品，其中，数字数据输入装置包括一个数字小键盘。

17、权利要求14的计算机程序产品，其中，微处理器装置还包括数据存储装置，以及该计算程序还包执行步骤（b）的下述子步骤的转换指令：

（b1）从数据存储装置中检索一个位层次键;

（b2）使用该位层次键将用数字数据输入装置输入并至少具有一位的多个压缩键号解码成类型、主题与长度码;

（b3）将类型、主题与长度码转换成一个命令地址。

18、权利要求14的计算机程序产品，其中，解码步骤（b2）是时钟的一个函数。

19、权利要求14的计算机程序产品，其中，每个键号各表示一个条该语言的短语的类型、主题事件以及长度属性的一种组合，并且是将该组合在长度上压缩而成的。

20、权利要求14的计算机程序产品，还包括用于将码的二进制位重新排列成带有按优先次序排列的位的一个重新排列的二进制数的程序步骤。

21、权利要求20的计算机程序产品，其中，转换指令作用在重新排列的二进制数上。

22、权利要求20的计算机程序产品，该转换指令还包括利用优先级矢量导出重新排列的二进制数的步骤。

23、权利要求20的计算机程序产品，该转换指令还包括：

在数据存储装置中的多个优先级矢量，各矢量对应多种短语属性中不同的一种，以及

在程序中的按优先次序排列装置，用于使用至少一个矢量导出该重新排列的二进制数。

24、权利要求17的计算机程序产品，程序中还包括连接装置，用于接收多个键号，将各键号转换成一个命令地址，将命令地址存储在数据存储装置中的一个命令缓冲器中，以及命令重放装置以一个顺序的批播放在各缓冲存储的地址上的数据。

25、一种语言翻译方法，包括下述步骤：

（a）提供一种键控语言翻译机装置，包括;

一本指南，其中，包括用一种母语印刷的多条短语以及多个键号，各键号与一条短语相关联;

数据输入装置，用于输入键号;

重放装置中的声音大容量存储装置，包含录制在其上的多条外语短语，各短语具有一个离散的盘地址，该盘地址对应于一个键号;

重放装置，用于可听见地播放存储在所述声音大容量存储装置上的所述外语短语;

微处理器装置，耦合于数据输入装置及重放装置，用于接收来自数据输入装置的数据，将该数据翻译成一个命令地址，及用于命令重放装置播放命令地址上的短语;以及

固体装置，耦合于微处理装置，用于存储一个控制该装置的控制程序;

（b）响应来自数据输入装置的多个键号;

（c）将各键号翻译成一个命令地址;

（d）命令重放装置访问对应于命令地址的盘地址上的短语;以及

（e）命令重放装置播放地址上的短语。

26、权利要求25的方法，其中，微处理器装置还包括：

数据存储装置;

数据存储装置中的一个位层次键;

一个时钟，耦合于微处理装置及位层次键，以及

控制程序中的解码装置，用于使用位层次键将一个压缩的键号解码成类型、主题与长度码;以及

控制程序中的转换装置，用于将类型、主题及长度码转换成一个命令地址。

27、权利要求26的方法，其中，解码装置作为时钟的一个函数执行。

28、权利要求26的方法，其中，每个键号各表示一条短语的类型、主题事件及长度属性的一种组合，且是将该组合在长度上压缩而成的。

29、权利要求26的方法，其中，步骤（c）还包括用于将类型、主题及长度码的二进制位重新排列成带有按优先次序排列的位的重新排列的二进制数的子步骤。

30、权利要求29的方法，其中，转换装置作用在重新排列的二进制数上。

31、权利要求29的方法，其中，步骤（c）还包括根据优先级矢量导出重新排列的二进制数的子步骤。

32、权利要求29的方法，其中，步骤（c）还包括至少使用多个优先级矢量中的一个导出重新排列的二进制数的子步骤，各优先级矢量对应于多种短语属性中不同的一种。

33、权利要求25的方法，其中，步骤（d）还包括下述子步骤：将对应于一个多短语句子的多个命令地址存储在耦合于微处理器装置的一个先进先出（FIFO）缓冲器中;以及以传送一个单一命令地址到声音大容量的存储装置、等待一个清除信号、然后再传送下一个命令地址的方式将一个连续序列中的命令地址传送到声音大容量存储装置，引起实时地串行播放对应于缓冲器中的所有命令地址的数据。

34、一种语言翻译装置，包括：

一本指南，其中，包含用一种母语印刷的多条短语及多个键号，各键号与一条短语相关联;

一个紧致磁盘驱动器单元，包括一个字母数字显示器、一个声音输出装置、一个数字键盘、及至少一片在其上面录的多条外语短语的紧致磁盘各短语具有对应于一个键号的一个离散的盘地址;

在该紧致磁盘驱动器单元中的一个微处理器，耦合于键盘及紧致磁盘驱动器;

一个只读存储器耦合于微处理器，包含一个具有下述步骤的存储的控制程序：用于接收来自数字数据输入装置的数据的步骤;用于将数据翻译成一个命令地址的步骤;以及用于命令重放装置播放命令地址上的短语的步骤。

35、权利要求34的装置，其中，控制程序能进行下述操作：

对来自小键盘的键号数据作出响应;

将键号数据翻译成一个盘命令地址;以及

命令紧致磁盘驱动器访问对应于命令地址的盘地址上的短语并播放该盘地址上的短语。

36、权利要求35的装置，还包括：

耦合于微处理器的一个随机存取储器;

在该随机存取存储器中的一个位层次键;

耦合于微处理器及层次键的一个时钟;

控制程序中的解码步骤，用于使用该位层次键将用键盘输入并至少有一位的一个压缩的键号解码成类型、主题及长度码;以及

控制程序中的转换步骤，用于将类型、主题及长度码转换成一个盘命令地址。

37、权利要求36的装置，其中，解码步骤是对时钟敏感的并且是时钟的一个函数。

38、权利要求36的装置，其中，每个键号各表示一条语言短语的类型、主题事件及长度属性的一种组合，并且是在长度上将这一组合压缩而成的。

39、权利要求36的装置，其中，控制程序包括将这些码的二进制位重新排列成带有按优先次序排列的位的一个重新排列的二进制数的步骤。

40、权利要求39的装置，其中，转换步骤作用在重新排列后的二进制数上。

41、权利要求39的装置，其中，控制程序还包括优先级矢量导出重新排列的二进制数的步骤。

42、权利要求39的装置，其中，控制程序还包括使用多个优先级矢量中至少一个导出重新排列的二进制数的步骤，各优先级矢量对应于多种短语属性中不同的一种。

43、权利要求39的装置，其中，控制程序还包括进行下述操作的缓冲存储的播放步骤：

将对应于一个多短语句子的多个命令地址存储在一个先进先出（FIFO）缓冲器中;以及

使用下述操作将一个连续序列中的命令地址传送到声音大容量存储装置：将一个单一的命令地址传送到紧致磁盘驱动器;等待一个清除信号;然后再传送下一个命令地址，引起实时地串行播放对应于所有命令地址的数据。

44、一种翻译装置，包括：

一本指南，其中，包含用一种第一语言印刷在多个装钉的页上的顺序的多个短语;

显示装置，用于直观地显示一条短语的正文;

短语大容量的存储器，在其上录有用于从其中，有选择地检索的多个外语短语数据;

重放装置，用于可听见地播放存储在该短语大容量存储装置上的所述短语数据;

微处理器装置，耦合于短语大容量存储装置及重放装置，用于从大容量存储装置中检索一条选择的短语并将所述选择的短语传送到重放装置及显示装置供同时直观显示及可听见的播放;

耦合于微处理器的短语选择装置，用于生成一个与所述选择的短语相对应的选择信号;以及

耦合于微处理器及指南的页选择装置，用于检测在其上印有所述选择的短语的指南中的页。

45、权利要求44的装置，其中，指南是可取走地放入装置上的一个凹座中的。

46、权利要求44的装置，其中，短语选择装置包括多个触摸开关，各开关对应于指南的一页上的一行的位置。

47、权利要求44的装置，还包括耦合在触摸开关与微处理器装置之间的一个选择器解码器锁存器，用于将各触摸开关的触发转换成所述的微处理器可使用的一个离散的号码。

48、权利要求44的装置，所述页检测装置包括与指南的一条边对齐的多个光检测器，以及指南的各页包括一个与一个被遮蔽的光检测器对准的向外伸出的部分。

49、权利要求48的装置，还包括耦合在光检测器与微处理器装置之间的一个页解码器锁存器，用于将各光检测器的激活转换成所述微处理器装置可使用的一个离散的号码。

50、权利要求48的装置，其中，所述向外伸出部分包括一个从指南的每一页的顶边向外伸出的一个突舌。

51、权利要求48的装置，其中，所述向外伸出部分包括指南的各页中由一个切口确定的一条页边。

52、权利要求44的装置，其中，指南的各页上有一个表示该页的页号的一个独特的顺序点阵标记，并且其中该页检测装置包括一个对准并响应该标记的光检测器矩阵。

53、权利要求44的装置，其中，重放装置包括耦合于一个数模转换器的话音合成器，用于可听见地输出合成的翻译后的短语。

54、权利要求53的装置，其中，所述短语大容量存储器还包括存储在其上的多个发音键，用于修正合成的翻译后的短语的发音特征。

55、权利要求53的装置，其中，所述短语大容量存储装置还包括存储在其上的多条文法规则，用于修正短语正文的文法特征。

56、权利要求44的装置，其中，所述短语大容量存储装置包括一片紧致磁盘并且其中所述播放装置包括一个紧致磁盘驱动器。

57、一种自动化外语翻译方法，包括下述步骤：

提供一本指南，其中，包括用一种第一语言印刷在多个装钉的页上的多条顺序的短语;

提供一个译文大容量存储装置，包含至少一条存储在其上的外语短语的多个可以直观地显示的翻译后的外语短语正文及多个数字的翻译后的声音播放数据;

从指南中选择一条选中的短语;

检测指南中印有该选中的短语的页;

接收来自短语大容量存储装置的一个数字的可直观显示的翻译后的短语正文及一个数字式的翻译后的声音播放的数据;以及

将所述翻译后的短语正文传送到一个显示装置供直观显示，并且基本上与其同时，将所述数字的翻译后的声音播放数据传送到一个重放装置供可听见地播放翻译的短语。

58、权利要求57的方法，其中，所述选择步骤还包括将一个短语选择器的触发转换成一个离散的号码的子步骤。

59、权利要求57的方法，其中，所述传送步骤还包括将声音播放传送给耦合于一个数模转换器的一个话音合成器供可听见地输出该合成的翻译后的短语的步骤。

60、权利要求59的方法，其中，所述传送步骤还包括检索存储在一个大容量存储装置上的至少一个发音键并修正该合成的翻译后的短语的发音特征的步骤。

61、权利要求57的方法，其中，所述传送步骤还包括检索一条文法规则用于修正短语正文的文法特征的步骤。

62、权利要求1的翻译机，控制程序中还包括缓冲存储输出的方法用于接收多个键号、将各键号转换成一个命令地址、这些命令地址存储在缓冲装置中，命令驱动器播放在各命令地址上的一个声音译音、将来自驱动器的声音存储在缓冲装置中，以及以不间断的连续发音播放所有的声音输出。

63、权利要求24的计算机程序产品，其中，所述连接方法还包括程序中用于将数据存储在数据存储装置中的一个声音缓冲器中的各缓冲存储地址上的装置，以及用于以一种不间断的连续发音播放所有对应于各地址的声音的装置。

64、权利要求25的方法，其中，步骤（d）还包含下述子步骤：

将多个对应于一个多短语句子的命令地址存储在耦合于微处理器装置的一个缓冲器中;

将这些命令地址按顺序传送到声音大容量存储装置;

命令重放装置播放位于各传送的命令地址上的声音数据;

将声音存储在一个数据大容量存储装置中的一个声音缓冲器中的连续单元中;以及

引起实时地串行播放所有存储在声音缓冲器中的声音数据。

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