DE3041970A1

DE3041970A1 - Elektronisches geraet mit datenausgabe in syntheisierter sprache

Info

Publication number: DE3041970A1
Application number: DE19803041970
Authority: DE
Inventors: Shigeru Kawasaki Kanagawa Toyomura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-11-07
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1981-05-27
Also published as: JPS5667470A; FR2469750B1; GB2065341B; DE3041970C2; FR2469750A1; GB2065341A

Description

Elektronisches Gerät mit Datenausgabe in synthetisierter Sprache

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Gerät, das Daten in synthetisierter Sprache ausgibt.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein elektronisches 25 Gerät, das mit einem Speicher zur Speicherung von

Digitalsignalen versehen ist, die Sprachaussagen darstellen, welche mehrere Arten von Klangfarben bzw. Stimmlagen haben, und das so ausgebildet ist, daß wahlweise in Übereinstimmung mit Schalterdaten, Tastendaten oder 30 anderen Daten die gespeicherten Digitalsignale in Form von Sprache mit mehreren Arten von Stimmlagen abgegeben werden.

Bei einem herkömmlichen elektronischen Gerät, das eine 35 synthetisierte Sprachansage abgibt, wie beispielsweise

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Deutscht Bank (München) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) <to. 3939 844

Postscheck (München) KIo. 670-43-804

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einem elektronischen Sprachausgabe-Tischrechner wurde der Datenausgabeverkehr mittels einer einzigen'Spiachart vollzogen, wie beispielsweise mit männlicher Stimme. Dieses Gerät hatte die Unzulänglichkeit, daß eine derartige nur einzige männliche Stimme schwer zu hören war, wenn in der Umgebung viel gesprochen wurde. Andererseits wurde in der letzten Zeit eine Sprachsynthetisiereinheit entwickelt, die Frauenstimmen erzeugte, so daß elektronische Sprachausgabe-Tischrechner erschienen, bei denen die Nachrichtenausgabe mit weiblicher Stimme bzw. Frauenstimmlage erfoigte. Es traten jedoch Fälle auf, bei denen den Benutzern des elektronischen Sprachausgabe-Tischrechners ι das Anhören der Frauenstimme über eine längere Zeitdauer störend war, und es stellte eine Schwierigkeit dar, daß in einer ruhigen Umgebung manche Benutzer die Männerstimme der Frauenstimme vorzogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das es zur Ausschaltung der Unzulänglichkeiten bei herkömmlichen Geräten ermöglicht, eine Nachrichtenausgabe unter Verwendung von Sprache in einer Klangfarbe bzw. Stimmlage herbeizuführen, die trotz Umgebungsgeräuschen am leichtesten zu hören ist, und wahlweise je nach Bedarf verschiedenerlei Sprachansagen mit unterschiedlichen Klangfarben bzw. Stimmlagen zu wählen, wie beispielsweise in hoher Männerstimme, tiefer Männerstimme, Knabenstimme, hoher Frauenstimme und tiefer Frauenstimme.

Ferner soll mit der Erfindung ein elektronisches Gerät geschaffen werden, bei der Stimmen mit verschiedenerlei Klangfarbe automatisch in Übereinstimmung mit der Art der anzusagenden Daten gewählt werden, wie beispiels-

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die Männerstimme bei dei Ansage positiver numerischer Daten und die Frauenstimme bei der Ansage negativer numerischer Daten, so daß die Art der angesagten Daten deutlich unterscheidbar ist.

Ferner soil mit der Erfindung ein elektronischer Sprech-Tischrechner geschaffen werden, bei dem Speicherdaten bzw. Einspeicherungsdaten wie "123 + 456 =" bei normaler Rechnung mit Männerstimme angesagt werden und Antwortdaten wie als Ergebnis des Rech.envorgangs erzielte' Daten "579" mit Frauenstimme angesagt werden, so daß die Speicherdaten und die Daten über das Ergebnis des Rechenvorgangs deutlich unterscheidbar sind.

Ferner soll bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Sprech- bzw. Sprachausgabe-Tischrechner beispielsweise für normale Rechenvorgangs-Daten die männliche Stimme und für überlaufende Ergebnisse von Rechenvorgängen und den Überiauf-Zustand die weibliche Stimme verwendet werden, um damit deutlich den Unterschied zwischen dem Zustand eines normalen Rechenvorgangs und dem Überiauf-Zustand anzugeben.

Weiterhin soll erfindungsgemäß bei einem elektronischen Sprech-Tischrechner, bei dem normale Zahlenwert-Daten in einem Rechner Zeitbemessungsfunktion haben , beispielsweise "123 + 456 = 579" mit männlicher Stimme angesagt werden, während Zeitdaten wie beispielsweise " 25. Mai, 12 Uhr, 3 Minuten und 45 Sekunden" mit weiblicher Stimmlage angesagt werden.

Ferner soll mit der Erfindung ein elektronischer Sprech-Tischrechner geschaffen werden, bei dan Daten für einen großen numerischen Wert auf jeweils drei Stellen aufge-

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teilt werden und für die Ansage Stimmen unterschiedlicher Klangfarbe verwendet werden, wie beispielsweise so, daß bei einem numerischen Datenwert 123456789 mit neun Stellen der Zahlenwert 123 für die drei Stellen mit dem höchsten Stellenwert in Frauenstimmlage angesagt wird, der Zahlenwert 456 für die nächsten drei Stellen in männlicher Stimmlage angesagt wird und der Zahlenwert 789 mit dem geringsten Stellenwert mit Kinderstimme angesagt wird , oder Stimmen unterschiedlicher Klangfarbe für die Ansage von Zahlenwerten verwendet werden, die einer bestimmten Anzahl von Stellen vorhergehen, wie beispielsweise dadurch, daß der Zahlenwert 12345, der vier Stellen voran- · geht, in weiblicher Stimmlage angesagt wird und der folgende Zahlenwert wie beispielsweise 6789 mit Männerstimme angesagt wird, so daß der Umstand, daß das Ergebnis eines Rechenvorgangs eine bestimmte Stellenzahl überschritten hat, in einfacher Weise erfaßbar ist und die Stellenzahl bzw. die Stelle nach Belieben bestimmbar ist.
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Weiterhin sollen bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Sprech-Tischrechner die numerischen Daten und die Rechenvorgangsdaten deutlich unterscheidbar angesagt werden, wie zum Beispiel in der Weise, daß die wichtigen numerischen Datenwerte "123", "456" und "579" mit Frauenstimmlage angesagt werden und die Rechenvorgangsdaten wie "+" und "=" mit männlicher Stimmlage angesagt werden.

„~ Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieis unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbei- nr spiel für die Gestaltung des elektronischen Geräts als

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-8- DE 0802 elektronischer Sprech-Tischrechner zeigt.

Die Fig. 1 zeigt den Aufbau eines elektronischen Sprech-Tischiechners. Bei diesem Schaltungsaufbau gemäß der Fig. ist KB ein Tastaturabschnitt für die Eingabe von zur Rechnung notwendigen Daten wie von numerischen Daten und Rechenbefehlen; an dem Tastaturabschnitt sind neben der Gruppe gewöhnlicher Tasten wie 0 bis 9, +, -, x, : und = Stimmiagen-Wählschalter SW1, SW2, SW3 und SW4 zur Wahl der Klangfarbe einer Männerstimme, einer Knabenstimme, einer Frauenstimme usw. sowie ein Postenzähl-Schalter SW IC angeordnet, der zur Bestimmung darüber dient _r ob eine Anzahl von Posten oder dgl. zu zählen ist Oder nicht. CC ist eine Steuerschaltung, die dem Tastaturabschnit KB Tastenabfragesignale zuführt und die Ablaufsteuerung dadurch ausführt, daß sie mittels des Tastenabfragesignals die Art der betätigten Tasten bestimmt bzw. den Zustand einer jeweiligen Taste oder .eines jeweiligen Schalters ermittelt. A ist ein Festspeicher (ROM), in dem Mikrobefehlsdaten für die Ablaufsteuerung gespeichert sind und der verschiedenerlei Mikrobefehlsdaten entsprechend Steuersignalen aus der Steuerschaltung CC abgibt, d.h. Verarbeitungsdaten, die für die Rechnung benötigt werden, wie Daten über gespeicherte bzw. eingegebene Zahlen und j Rechenvorgänge oder Steuerdaten für die Stimmlagensteuerung. C ist ein Festspeicher-Decodierer, der zur Decodierung von dem die Daten darstellenden Codesignal· aus dem Festspeicher A verwendet wird. CPU ist ein Rechenabschnitt bzw. eine Zentraleinheit, die

entsprechend den decodierten Daten aus dem Decodierer C die Rechenvorgänge ausführt und die mit einer Gruppe von Schreib-Lese-Speichern (RAM), die zeitweilig numerische Daten aufnehmen und speichern,

Addierern für die Ausführung der Rechenvorgänge, 35

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Decodierern für die Anzeige von Speicherdaten und Daten über die Ergebnisse der Rechenvorgänge, Speichergruppen für Zeitmeßdaten wie für Daten über Jahr, Monat, Tag, C Stunde und Minute, Zähler zum Zählen dieser Zeitmeßdaten in jedem Augenbilick und Steuerschaltungen zur Ausführung anderer Steuerungen aufweist. D ist eine Anzeigeeinrichtung, die zur Anzeige von Speicherdaten und Daten über Ergebnisse von Rechenvorgängen verwendet wird.

-in R1 , R2, R3 und R4 sind Sprach-Festspeicher (ROM), in denen jeweils digitale Sprachdaten gespeichert sind. Beispielsweise sind in dem Festspeicher R1 Männer Stimmen-Daten gespeichert, die codieite Wortgruppen für "null", "eins", "zwei'V, "drei", "vier", usw.. "plus", "minus",

•|r "multiplizieren", "dividieren", "Überlauf", "Postenzählung" usw. darstellen; in dem Festspeicher R2 sind codierte Knabenstimmen-Daten gespeichert, die die gleichen Wortgruppen wie in R1 darstellen; in dem Festspeicher R3 sind codierte Frauenstimmen-Daten gespeichert, die die gleichen Wortgruppen wie in R1 darstellen; in dem Festspeicher R4 sind codierte Mädchenstimmen-Daten gespeichert, die die gleichen Wortgruppen wie in R1 darstellen. CR ist ein Sprachsteuerabschnitt mit Adresszählern usw. für den Zugriff zu den Sprach-Festspeichern R1 bis R4 und zum Abrufen der Sprach-Daten für die jeweiligen vorstehend genannten Worte "null", "eins", "zwei", "drei" usw.; der Sprachsteuerabschnitt CR entscheidet entsprechend den decodierten Daten aus dem Decodierer C die das abzugebende Wort auszudrückenden Sprachdaten und ruft entsprechend dem Entscheidungsergebnis die Sprach-Festspeicher R1 bis R4 ab, so daß diese Festspeicher jeweils die gleichen Sprach-Digitaldaten abgeben. Falls beispielsweise das Wort "eins" sprachlich abgegeben werden soll, bewirkt der Sprachsteuerabschnitt CR, daß der Sprach-Festspeicher RI die Männerstimmen-Digitaldaten

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abgibt, der Sprach-Festspeicher R2 die Knabenstimmen-Digitaldaten abgibt, der Sprach-Festspeicher R3 die Frauenstimmen-Digitaldaten abgibt und der Sprach-Festspeicher R4 die Mädchenstimmen-Digitaldaten abgibt; danach wird mit Schaltgliedern G1 bis G4 gewählt, welche Stimmlagen-Digitaldaten aus den gleichzeitig abgegebenen Digitaldaten durchgelassen werden sollen und in welcher Stimmlage die Nachrichtenausgabe vorgenommen werden soll. F1, F2, F3 und F4 sind Flipflops, die jeweils durch decodierte Daten aus dem Decodierer C gesetzt und rückgesetzt werden, wobei die Ausgänge dieser Flipflops F1 bis F4 jeweils mit den Schaltgliedern G1 bis G4 verbunden sind, um diese Schaltglieder entsprechend zu steuern. D.h., wenn'die Flipflops F1 bis F4 alle rückgesetzt sind, sind die Schaltglieder G1 bis G4 alle gesperrt, so daß alle Sprach-Digitaldaten aus den Sprach-Festspeichern R1 bis R4 gesperrt sind. Wenn nur das Flipflop F1 gesetzt ist, ist nur das Schaltglied G1 durchgeschaltet, so daß nur die Männerstimmen-Digitaldaten aus dem Sprach-Festspeicher R1 über die Schaltglieder-Gruppe durchgelassen und einem ODER-Glied G5 zugeführt werden. Auf ähnliche Weise ist dann, wenn nur das Flipflop F2 gesetzt ist, nur das Schaltglied G2 durchgeschaltet, so daß nur die Knabenstimmen-Digitaldaten aus dem

Sprach-Festspeicher R2 dem ODER-Glied G5 zugeführt werden; wenn nur das Flipflop F3 gesetzt ist, ist nur das Schaltglied G3 durchgeschaltet, so daß nur die Frauenstimmen-Digitaldaten aus dem Sprach-Festspeicher R3 dem ODER-Glied G5 zugeführt werden; wenn nur das

Flipflop F4 gesetzt ist, ist nur das Schaltglied G4 durchgeschaltet, so daß nur die Mädchenstimmen-Digitaldaten aus dem Sprach-Festspeicher R4 dem ODER-Glied G5 zugeführt werden. Die Sprach-Digitaldaten, die über das ODER-Glied G5 gelangt sind, werden einem Digital-

Anaiog-Umsetzer DA zugeführt, wo sie in Spi'ach-Analog-

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•j daten umgesetzt werden, die dann über ein Tiefpaßfilter LPF und einen Verstärker AMP einem Lautsprecher SP zugeführt werden, um Tonsignale in der jeweiligen Klangfarbe bzw. Stimmlage zu erzeugen; gleichzeitig werden diese Sprach-Digitaldaten von dem ODER-Glied G5 als Endsignal E an den Sprachsteuerabschnitt CR angelegt, um an diesen die Information abzugeben, daß.die Sprach-Digitaldaten eines jeweiligen Worts beendet sind, woraufhin der Sprachsteuerabschnitt CR das Auslesen aus den Sprach-Festspeichern beendet.

Bei dem elektronischen Sprech-Tischrechner gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es aufgrund dieses Schaltungsaufbaus möglich, die Ansage-Ausgabe unter Verwendung mehrerer Stimmarten in geeigneter Weise auszuführen, von denen jede eine bestimmte Stimmlage hat.

Wenn nun die Bedienungsperson des elektronischen Tischrechners die Stimmlage beliebig wählt und an dem Tischrechner die Ansagen-Ausgabe herbeiführt, kann sie beispielsweise den Schalter SW1 an dem Tastaturabschnitt KB einschalten. Die Steuerschaltung CC erfaßt den Einschaltzustand des Schalters SW1 und gibt eine diesbezügliche Information an den Festspeicher A ab. Der Festspeicher A gibt daraufhin einen Befehl zum Setzen des Flipfiops F1 ab, der von dem Decodierer C decodiert wird, welcher das Flipflop F1 setzt. Wenn das Flipflop F1 gesetzt is-t, ist das Schaltglied G1 durchgeschaltet, so daß über dieses nur die Männerstimmen-Digitaldaten aus dem Sprach-Festspeicher R1 durchgelassen werden, so daß die Ansage aus dem Lautsprecher SP in männlicher Stimmlage erfolgt.

Wenn auf gleichartige Weise der Schalter SW2 an der Tastatur KB eingeschaltet wird, wird das Flipflop F2

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gesetzt, so daß aus dem Sprach-Festspeicher R2 die"Knabenstimmen-Digitaldaten gewählt weiden; wenn der Schalter SW3 eingeschaltet wird, werden die Frauenstimmen-Digitaldaten _ς aus dem Sprach-Festspeicher R3 gewählt; wenn ferner der Schalter SW4 eingeschaltet wird, werden aus dem Sprach-Festspeicher R4 die Mädchenstimmen-Digitaldaten gewählt.

Auf diese Weise ist es der Bedienungsperson des elektroni-1~ sehen Tischrechners möglich, die Stimmlage nach Belieben zu wählen, wie beispielsweise durch Einschalten des Schalters SW3, wenn sie die weibliche Stimmlage wünscht.

Für die Ansage"positiver numerischer Daten in männlicher ic Stimmlage und negativer numerischer Daten in weiblicher Stimmlage werden zunächst verschiedenerlei arithmetische Verarbeitungen bzw. Rechenvorgänge in dem Rechenabschnitt bzw. der Zentraleinheit CPU ausgeführt, woraufhin dann, wenn das erzielte Ergebnis ein positiver numerischer Wert ist, die Zentraleinheit CPU an die Steuerschaltung CC eine Information abgibt, daß das Ergebnis des Rechenvorgangs "positiv" ist. Die Steuerschaltung CC bewirkt an dem Festspeicher A die Ausgabe eines Befehls zum Setzen des Flipflops F1 , so daß dieses gesetzt wird und die positiven numerischen Daten in männlicher Stimmlage aus dem Sprach-Festspeicher R1 angesagt werden.

Wenn andererseits das Ergebnis des Rechenvorgangs negative numerische Daten sind, wird ein Befehl zum Setzen des Flipflops F3 abgegeben, so daß die Frauenstimme abgegeben wird.

Die Bestimmung, ob das Ergebnis des Rechenvorgangs positiv oder negativ ist, erfolgt durch normale Rechenverarbeitung 35

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des elektronischen Rechners und kann nach bekannten Verfahren herbeigeführt werden. Darüber hinaus erfolgt auch nach bekanntem Verfahren die Unterscheidung zwischen Registrier- bzw. Speicherdaten oder Eingabedaten und Daten über das Ergebnis des Rechenvorgangs. Die Zentraleinheit CPU unterscheidet zwischen den Speicherdaten und den Daten über das Ergebnis des Rechenvorgangs und bewirkt beim Ansagen der Speicherdaten das Setzen des Flipflops F1, während sie beim Ansagen des Rechenergebnisses durch Setzen des Flipflops F3 herbeiführt. Folglich werden die Speicherdaten in männlicher Stimmlage mitgeteilt und die Recheneigebnisse in weiblicher Stimmlage mitgeteilt, so daß sie jeweils deutlich unterschiedlich-angesagt werden.

Weiterhin kann nach bekannten Verfahren, die den vorstehend beschriebenen gleichartig sind, die Unterscheidung zwischen der Zahl von Postenzählständen und anderen numerischen Daten erleichtert werden oder es können normale Daten aus Rechenvorgängen oder Überlauf-Ergebnisse von Rechenvorgängen bzw. der Überlauf-Zustand unterschiedlich angesagt werden. Ferner ist es auch möglich, normale numerische Daten, Zeit-Daten und große numerische Daten aufgrund der Ziffernstellen zu unterscheiden sowie zwischen numerischen Daten und Funktionstasten-Daten wie "plus" und "minus" Unterscheidungen zu treffen. Aus der Beschreibung ist ersichtlich, daß es mit dem elektrischen Tischrechner gemäß dem Ausführungsbeispiel der Bedienungsperson möglich ist, nach Belieben eine Stimme mit der für sie am besten verständlichen Stimmlage bzw. Klangfarbe zu wählen und die Sprachansage herbeizuführen sowie an dem elektronischen Tischrechner ;;ur Unterscheidung zwischen wichtigen Daten und nicht so wichtigen Daten unter Verwendung

*" deutlich unterschiedliche! Stimmarten wie beispielsweise

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der Männerstimmlage und der Frauenstimmlage herbeizuführen; damit werden die Funktionen des elektronischen Sprech-Tischiechners im Vergleich zu herkömmlichen Tischrechnern beträchtlich erweitert.

In der Beschreibung ist ein elektronisches Gerät offenbart, das die Ausgabe von Daten in Form synthetischer bzw. synthetisierter Sprache ermöglicht. Das Gerät hat einen Speicher, in dem· Digitalsignale gespeichert sind, die Sprache in mehreren Klangfarben bzw. Stimmlagen darstellen, und so ausgebildet ist, daß es wahlweise in Übereinstimmung mit Schalterdaten, Tastendaten oder anderen Daten die gespeicherten Digitalsignale in Form von Sprache in einer der Stimmlagen abgibt.

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Claims

Patentansprüche

Elektronisches Gerät mit Sprachausgabe, gekennzeichnet durch einen Speicher (R1 bis 4), der Digitalsignale in mehreren Arten speichert, die mehrere Arten von Ansagen mit voneinander verschiedenen Stimmlagen darstellen, eine mit dem Speicher verbundene Abfrageeinrichtung (CC, A, C, CR, F1 bis 4, G1 bis 5), die die mehrartigen Digitalsignale aus dem Speicher wählt und abruft, und eine mit der Abfrageeinrichtung verbundene Ausgabeeinrichtung (DA, LPF₁ AMP, SP), die die aus dem Speicher abgerufenen Digitaisignale als synthetisierte Sprache abgibt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinrichtung eine Wähleinrichtung (CC) aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß. die Wähleinrichtung (CC) eine der mehreren Arten der in dem Speicher (R1 bis 4) gespeicherten Digitalsignale in Übereinstimmung mit positiven numerischen

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844

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Daten und negativen numeiischen Daten wählt.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung(CC) in Übereinstimmung mit Speicherdaten und Daten über das Ergebnis eines Rechenvorgangs arbeitet.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (CC) eine Einrichtung aufweist, die in Übereinstimmung mit Postenzähldaten und normalen Rechenvorgangs-Daten eine der mehreren Arten der Digitalsignale aus dem Speicher (R1 bis 4) wählt.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (CC) eine Wähischaitung aufweist, die in Übereinstimmung mit Rechenvorgangs-Daten und numerischen Überlaufdaten arbeitet.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (CC) eine Wähischaitung aufweist, die in Übereinstimmung

mit numerischen Daten und Z.eit-Daten arbeitet. 25
8. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (CC) eine Wähischaitung aufweist, die in Übereinstimmung mit

Ziffernstellen von numerischen Daten arbeitet. 30
9. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (CC) eine Wähischaitung aufweist, die in Abhängigkeit von

der Art der Daten arbeitet.
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10. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung einen Lautsprechei (SP) aufweist.

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