JP2001249679A

JP2001249679A - 外国語自律学習システム

Info

Publication number: JP2001249679A
Application number: JP2000058718A
Authority: JP
Inventors: Yukio Hirose; 幸夫廣瀬
Original assignee: Rikogaku Shinkokai
Current assignee: Rikogaku Shinkokai
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】音声認識技術を用いて外国語音声教育のための
自律学習（独習）システムを開発するに際し、外国語教
育の専門家が教育現場で音声矯正をする必要があるかど
うかの判断基準や、教育現場で行われている音声指導を
自律学習システムに反映した外国語自律学習システムを
提供する。【解決手段】発声した音声を入力する音声入力部と、前
記音声入力部から入力された音声を認識すると共に、音
声分析を行う音声認識部と、音声判定の基準や発声難易
度等の特徴事項を登録している音声認識リソース部と、
前記発声した音声の音声認識結果を表示する音声表示部
とを設け、話者の母語と学習する言語との特徴から困難
な発音を強調して学習し、前記発声した音声を前記音声
認識リソース部の内容と比較判定し、発音が異なる言語
を強調して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、母語とは異なる外
国語の自律学習システムに関し、特に外国人話者の発し
た日本語を音声認識する自律学習システムの開発に際
し、話者が発した音声に限りなく近い形で日本語表示
し、日本語発声の不自然さを自律的に学習するに最適な
外国語自律学習システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】外国語学習における従来のマルチメディ
ア教材は、視覚・聴覚情報を多くのメディアを使い、言
語規制や社会文化的な知識・情報などを現実に近い形で
統合的に学習者に提供している。例えば、より現実的な
場面を設定したり、学習内容にストーリ性を持たせた
り、学習を継続できるように対話型にしたり工夫されて
いる。そこでは画面から出る音声を聞き取り、画面を見
て文字情報の入力が行われている。これらの教材は同時
に録音機能、辞書機能、リピート機能などを有し、学習
者がより使い易いように工夫されている。

【０００３】一方、外国人話者の日本語発声は日本語教
育者によって既にかなり系統的に解析されており、母語
の影響を考慮した教育が行われている。また、音声を工
学的に解析する目的で、音声波形の倍率変換、スペクト
ル、フォルマント、ピッチグラフ等による波形解析が行
われ、主に聾唖者を対象とした言語障害の治療分野で利
用されている。

【０００４】最近の音声認識技術の進歩は著しく、通常
の音声認識技術は、話者が発した音声の認識結果として
文字情報をコンピュータ画面に表示するようになってい
る。情報技術の発展により、コンピュータに記憶できる
音声コードの数が飛躍的に増大すると共に、音声コード
の選択速度が向上したため、より多くの複雑な文章や不
特定の話者が発した音声を認識できる音声認識システム
が開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
音声認識システムでは、話者が発した音声に最も近い音
声コードを選択するため、適当な音声コードが見当たら
ない場合には、全く予想し得ない音声コードを選択して
不自然な日本語を文字表示するようになっている。この
ため、外国人話者の発声が本来的に正しいかではなく、
音声認識システムの性能の問題に帰着させてしまってい
る。

【０００６】このような事情から、外国人話者が陥り易
い音声パターンを予め予測し、いくつかの音声コードと
してコンピュータに取り込んで登録しておき、外国人話
者が発した音声をより実際に近い形で文字表示すること
が重要である。これにより始めて、自分の音声を学習者
自らが正しい発音と間違った発音とを正確に認識できる
ようになる。しかしながら、このような音声認識技術を
日本語の自律学習システムとして導入したシステムはな
い。

【０００７】また、従来の音声認識システムではアクセ
ント、イントネーション、プロミネンスなどのプロソデ
ィーを判別することができない。このため、波形強度、
ピッチ、フォルマントなどを音声分析し、その結果を音
声認識と併記することにより、学習者が視覚的に間違い
を自覚することができるようになる。従来の音声分析シ
ステムでは主に治療、リハビリのために用いられ、専門
家のみが判断できるように音声波形を表示するだけであ
り、外国人話者が自律的に学習できるシステムにはなっ
ていない。

【０００８】また、日本語学習の教材においては、従来
入門コース、初級者コース、中級者コース、上級者コー
スなどのクラス別にテキストが作成された数多くの教材
が開発されている。これら教材は、会話、文法、語彙、
読解等の学習に多くの時間が割かれるようになっている
が、音声教育は教師と学習者の１対１の学習システムが
必要なため、音声教育を系統的に学習する時間が取りに
くいといった問題がある。意味が何となく通じ合えれば
会話の目的は達成されたと考え、音声が必ずしも重要視
されていないことも事実である。しかしながら、日本語
は前後の関係やアクセントの位置で意味が変わることが
よくあり、正しく発音することが、より正確に日本語を
理解することにつながる。

【０００９】ある程度日本語を学習した人は発音に癖が
でき、その癖を矯正することはさらに困難になる。ま
た、ある程度学習した者にとって音声の矯正は恥ずかし
さを伴い、その一方で少なからず日本語発声の不自然さ
を正したいとする学習者も多くいる。

【００１０】また、初心者や海外で学ぶ日本語学習者は
近くに適当な日本人教師がいなく、日本語の母語話者か
ら音声を学ぶことは困難である。このため、日本語の自
律学習システムの開発は緊急課題となっている。

【００１１】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、音声認識技術を用いて日本
語（外国語）音声教育のための自律学習（独習）システ
ムを開発するに際し、日本語（外国語）教育の専門家が
教育現場で音声矯正をする必要があるかどうかの判断基
準や、教育現場で行われている音声指導を自律学習シス
テムに反映した外国語自律学習システムを提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は外国語自律学習
システムに関し、本発明の目的は、発声した音声を入力
する音声入力部と、前記音声入力部から入力された音声
を認識すると共に、音声分析を行う音声認識部と、音声
判定の基準や発声難易度等の特徴事項を登録している音
声認識リソース部と、前記発声した音声の音声認識結果
を表示する音声表示部とを設け、話者の母語と学習する
言語との特徴から困難な発音を強調して学習し、前記発
声した音声を前記音声認識リソース部の内容と比較判定
し、発音が異なる言語を強調して表示するようにするこ
とによって達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】外国語に関する音声教育では、例
えば日本語音声としてどこまでが日本語音声として不自
然さを許容できる範囲であるかが不明確であり、また日
本語としてどのように聞き取れるか、日本語教育者間で
音声認識の判定基準を予め標準化しておく必要がある。
それにより初めて、音声認識システムにおける音素など
の表記が、判定基準と一致するようにシステムを開発す
ることができる。

【００１４】本発明では、母語の影響を強く受けると予
想されるモデル原稿を外国人話者が音読し、多くの日本
語教育者が録音した多種多様な外国人話者の音声を聞き
取り、音声矯正の必要性の有無を診断評価してデータベ
ースを作成し、そのデータベースに基づく評価結果から
音声認識の標準化を行う。即ち、外国人話者が陥り易い
音声パターンを予め予測し、いくつかの音声コードとし
てコンピュータに取り込んで登録しておき、外国人話者
が発した音声をより実際に近い形で文字表示し、この文
字表示により、自分の音声を学習者自らが正しい発音と
間違った発音とを正確に認識できるようにしている。

【００１５】以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明
する。

【００１６】図１は本発明のシステム構成例を示してお
り、話者が発声した音声を入力する音声入力部１と、音
声入力部１から入力された音声を認識すると共に、音声
分析を行う音声認識部２と、音声判定の基準や発声難易
度等の特徴事項を登録している音声認識リソース部３
と、発声した音声の音声認識結果を表示する音声表示部
４とで構成されている。

【００１７】音声入力部１はマイク等で入力された音声
信号をＡ／Ｄ変換して音声認識部２に入力し、音声認識
部２では波形強度、ピッチ、フォルマント、摩擦性、破
裂性、呼気流、声帯振動、鼻振動、舌位置等を計測して
音声分析を行うと共に、音声認識を行う。音声認識部２
での音声認識及び音声分析は、音声認識リソース部３に
登録されている特徴事項、例えば１）発声難易度に応じ
て教材中の頻出度を変える、２）教材中のモデル単語を
母語話者と学習者が発声し、日本語専門家の評価順に並
べて入力する、３）初級から上級までの音声判定基準を
つける、などの事項を参照して行う。

【００１８】音声表示部４は音声認識部２で認識された
結果を画面に文字表示するが、モデル音声と学習者の音
声とをひらがなで併記して表示する機能と、日本語らし
い発声の到達水準を学習者が認識できる表示として、初
級、中級、上級評価などの音声診断、音声矯正のための
指導機能、学習者が何回でも聞くことができる繰り返し
機能などの音声自律矯正機能を備えている。例えば初級
・中級・上級の判定基準として、初級は日本語として誤
解しない程度、中級は日常会話で特別な注意を払わなく
ても理解できる程度、上級は日本人の発声と同程度、な
どが考えられる。

【００１９】本発明では、入門コース、初級コース、中
級コース、上級コースなどのクラス別にテキストを構成
し、入門コース及び初級コースでは基本的な発音を網羅
的に行い、音声認識表示を行う。また、中級コースで
は、重点的に“か”行、“さ”行、“た”行など難しい
発音を取り入れて学習する。母語の影響が強く出る言葉
を意図的に発声し、音声認識する。上級コースでは、ア
クセントなど日本語発声の自然の流れを把握する。

【００２０】ここにおいて、本発明では母語別日本語音
声診断のデータベースを作成して、音声認識リソース部
３に登録する。この場合、作成した原稿を用いて、各国
男女の多種多様な外国人話者の音声を録音する。収録し
た音声を複数の日本語教育者の専門家が聞き取り、音声
矯正の必要性の有無を評価する。複数の判定者による評
価結果を集計し、日本語が不自然に聞こえる部分を抽出
して音素、そして又は音節単位のデータベースを作成す
る。外国語（日本語）を学習するに際しては、このよう
なデータベースに基づいて特徴事項を多く含む文章を話
者のテキストとして使用する。

【００２１】次に、具体的な例を説明する。

【００２２】図２は、留学生の中から韓国留学生（母
語：韓国語）男女２名ずつ計４名を抽出し、モデル原稿
を読み上げ、その音声結果を日本語専門家が聞き取り、
日本語らしく聞こえる程度（尤度）を日本語と同様又は
日本語らしく聞こえる（Ａランク）、不自然に聞こえる
（Ｂランク）、他の言葉に間違われる可能性がある（Ｃ
ランク）、の３段階に評価した結果を示している。この
図２の結果から下記のことが、特徴事項であるといえ
る。なお、図２では、“は”行は“ば”行及び“ぱ”行
を含み、他の行も同様である。

【００２３】語頭の有声破裂音は難しく、特に／ｂ／が
難しい。例えば、場合「パアイ」、便乗「ピンジョ
ウ」、豚「プタ」等である。／ｄ／や／ｇ／では、学校
「カッコー」、道具「トーク」、抱く「タク」、電線
「テンセン」となり、語頭の「ジョ」が「チョ」のよう
に発音される。例えば、情報「チョウホウ」、上級「チ
ョウキュウ」である。語中の無声破裂音を有声破裂音に
発音する。例えば、韓国から来ました「カンゴクカラキ
マシタ」、支援国「シエンゴク」、近い「チガイ」、活
発「カッバツ」、寒風「カンブー」、価格「カガク」、
私「ワダシ」である。語中の「ツ」、「ズ」が「チ
ュ」、「ジュ」のように発音される。例えば、９月「ク
ガチュ」、技術「ギジュチュ」である。語中の／ｈ／が
脱落する。例えば、おはよう「オアヨウ」、日本「ニオ
ン」、朝日「アサイ」である。「ザ」、「ゼ」、「ゾ」
が「ジャ」、「ジュ」、「ジョ」のように発音される。
例えば、家族「カジョク」、除いて「ノジョイテ」であ
る。男女における発声上の難易差はほとんどなく、長
音、拗音、促音の発声が難しい。例えば、借金「サッキ
ン」である。撥音（ん）は比較的優しい発声であり、語
頭の／ｍ／、／ｎ／がそれぞれ「ｂ」、「ｄ」になる傾
向は少なかった。例えば、娘「ブスメ」である。

【００２４】一方、音素や音節における個々の音の発音
もさることながら、アクセントやイントネーションに起
因して日本語として不自然に聞こえる個所が数多く指摘
される。アクセントやイントネーションの音声教育指導
が必要であり、音声分析項目であるピッチを選択し、表
示することによりアクセントなどが学習者に判断でき
る。特に単語より複合語の場合が難しく、学習者音声の
ピッチをモデル音声のそれを併記すると、学習者に違い
が明瞭に示される。また、音声分析項目である波形強度
を選択すると、時間軸に対する波形が表示され、音素の
拍の長さが表示される。例えば、「そうですか。」と言
ったとき、肯定文、否定文、感嘆文で拍とピッチが明瞭
に違い、学習者は音声認識上は同じ結果であっても異な
る言い方ができることを自律的に学習できる。

【００２５】図３は、留学生の中から中国留学生（母
語：中国語／北京・北方方言）男１名女４名の計５名を
抽出し、モデル原稿を読み上げ、その音声結果を日本語
専門家が聞き取り、日本語らしく聞こえる程度（尤度）
を日本語と同等又は日本語らしく聞こえる（Ａラン
ク）、不自然に聞こえる（Ｂランク）、他の言葉に間違
われる可能性がある（Ｃランク）、の３段階に評価した
結果を示している。この図３の結果から下記のことが、
特徴事項であるといえる。なお、図３では、“は”行は
“ば”行及び“ぱ”行を含み、他の行も同様である。

【００２６】難しい発声は“か”行、“た”行である。
例えば、今月「クンゲツ」、今後「クンゴ」である。や
や難しい発声は、“は”行（摩擦音）で不自然に感じ
る。例えば、はやく、はじめる、はしる等である。／ｂ
／、／ｄ／、／ｇ／がそれぞれ／ｐ／、／ｔ／、／ｋ／
に置換する。例えば、看護婦「カンコフ」、外国人「カ
イコクジン」、具体案「クタイアン」、子供が暴れる
「コトモカアパレル」である。比較的優しい発声は、
“あ”行、“な”行、“や”行、“わ”行であり、最も
優しい発声は“ま”行である。男女における発声上の難
易差はほとんどなく、長音、拗音の発声が難しく、「リ
ョ」が「ロ」になる。例えば、努力「ドロク」、両国
「ローコク」である。撥音（ん）は比較的優しい発声で
ある。促音は拍の取り方が不十分である。例えば、実験
「ジケン」、各国「カコク」、出張「シュチョウ」、伴
って「トモナテ」、当たって「アタテ」、居なかった
「イナカタ」である。促音を挿入する場合がある。例え
ば、来て下さい「キッテクサシ」、見てくる「ミッテク
ル」である。

【００２７】図４は、留学生の中から中国留学生（母
語：中国語／上海方言）男２名女１名の計３名を抽出
し、モデル原稿を読み上げ、その音声結果を日本語専門
家が聞き取り、日本語らしく聞こえる程度（尤度）を日
本語と同等又は日本語らしく聞こえる（Ａランク）、不
自然に聞こえる（Ｂランク）、他の言葉に間違われる可
能性がある（Ｃランク）、の３段階に評価した結果を示
している。この図４の結果から下記のことが、特徴事項
であるといえる。なお、図４では、“は”行は“ば”行
及び“ぱ”行を含み、他の行も同様である。

【００２８】／ｎ／と／ｌ／、／ｋ／と／ｇ／、／ｔ／
と／ｄ／、／ｄ／と／ｌ／の混同がある。特に／ｎ／と
／ｌ／の混同が著しい。例えば、さようなら「サヨウナ
ナ」、省内「ショウライ」、駐留「チュウニュウ」、連
合「ネンゴウ」、なりました「ナニマシタ」、社会「シ
ャガイ」、価格「カガク」、期間「キガン」、参加「サ
ンガ」、病棟「ビョウドウ」、代表「タイヒョウ」、子
供「コロモ／コトモ」、おめでとう「オメレトウ」、男
子「ランシ」である。子音の置換が発生すると、前述し
たように全く異なる意味の単語になることが多い。致命
的な間違いや誤解が生ずる原因となる。難しい発声は
“か”行、“た”行である。例えば、今月「クンゲ
ツ」、今後「クンゴ」である。やや難しい発声は、
“は”行（摩擦音）で不自然に感じる。例えば、はや
く、はじめる、はしる等である。／ｂ／、／ｄ／、／ｇ
／がそれぞれ／ｐ／、／ｔ／、／ｋ／に置換する。例え
ば、看護婦「カンコフ」、外国人「カイコクジン」、具
体案「クタイアン」、子供が暴れる「コトモカアパレ
ル」である。比較的優しい発声は“あ”行、“や”行、
“わ”行であり、最も優しい発声は“ま”行である。男
女における発声上の難易差はほとんどない。拗音の発声
が特に難しく、半母音が二重母音で代用される。例え
ば、お客さん「オキヤクサン」、両国「リョウコク」、
官僚「カンリヨウ」である。「ん」の音における一方交
替がある。例えば、禁煙／近年「キンネン」、千円／千
年「センネン」、３円／３年「サンネン」である。

【００２９】一方、日本語の学習話者は音声上似た単語
を交互に発音し、音声認識した結果、つまり発声したま
まの日本語を文字で音声表示部４に表示する。これによ
り、話者は自分が発音した単語が音声認識の結果と同じ
であるかを自ら診断評価できる。あいまいな発音の事例
として、そしき(組織)／そうしき(葬式)、けいか(経過)
／けっか(結果)等がある。

【００３０】

【発明の効果】本発明の外国語自律学習システムによれ
ば、母語話者のいない地域(海外)においても日本語音声
の学習ができ、留学生、就学生などが帰国後でも日本語
音声の学習を継続して行うことができる。また、学校で
習った内容を自分一人で発音矯正を受けることができ、
学習者は自らの学習速度に合わせて学習できる利点があ
る。更に、学習者は教師から直接指導されることより
も、恥ずかしい思いをすることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成例を示すブロック図である。

【図２】母語を韓国語とする話者の特徴を示すデータの
例である。

【図３】母語を中国語（北京・北方方言）とする話者の
特徴を示すデータの例である。

【図４】母語を中国語（上海方言）とする話者の特徴を
示すデータの例である。

【符号の説明】

１音声入力部２音声認識部３音声認識リソース部４音声表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｇ１０Ｌ 101:18 Ｇ１０Ｌ 9/06 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発声した音声を入力する音声入力部と、前
記音声入力部から入力された音声を認識すると共に、音
声分析を行う音声認識部と、音声判定の基準や発声難易
度等の特徴事項を登録している音声認識リソース部と、
前記発声した音声の音声認識結果を表示する音声表示部
とから成り、話者の母語と学習する言語との特徴から困
難な発音を強調して学習し、前記発声した音声を前記音
声認識リソース部の内容と比較判定し、発音が異なる言
語を強調して表示するようにしたことを特徴とする外国
語自律学習システム。
【請求項２】発声のための教材として、話者の持つ母語
と習得する外国語との発音の特徴から、発音しづらい順
にその発音を持つ語を多くした教材を用いるようになっ
ている請求項１に記載の外国語自律学習システム。
【請求項３】前記教材の単語の発音に対して、学習する
言語を母語とする複数の人が判定し、前記判定によって
学習到達水準を複数コース設け、入門コースから上級者
コースまで体系的に学習できるようになっている請求項
２に記載の外国語自律学習システム。
【請求項４】発音の修正を要する言語を聞こえた通りの
言語で前記音声表示部に表示し、その表示部位を容易に
探すことができるように特殊表記するようになっている
請求項３に記載の外国語自律学習システム。
【請求項５】発声した音声の波形強度、ピッチ、フォル
マント、摩擦性、破裂性を必要に応じて前記音声表示部
に適宜表示し、異なるプロソディを学習者が視覚的に判
断できるようになっている請求項４に記載の外国語自律
学習システム。