JP2521568B2 - 珠算問題出題用の音声発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、珠算上達の基本的な練習の１つである読
み上げ算や暗算の問題を出題する場合に好適な珠算問題
出題用の音声発生装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、読み上げ算や暗算の問題は、珠算技術および読
み上げに熟練した人の肉声によつて出題されていた。

また、別の出題方法として、テープレコーダを利用
し、予め問題をテープに記録しておいて、そのテープを
再生する方法も知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前者の肉声による出題方法の場合は、
熟練者を必要とするため、１人で練習することができな
いとともに、読み誤りによる問題と回答の不一致、さら
には、珠算塾、学校等で読み上げ算を読み者が少なくな
つてきており、珠算上達の基本である読み上げ算を行な
うことが困難になつている等の問題があつた。

また、後者のテープレコーダを利用する出題方法の場
合は、読み上げ熟練者なしに、１人でも練習可能である
けれども、記憶された問題は同じ内容の繰り返しであ
り、練習者の指の動きが定形化され、練習の成果が下が
る。また、テープへの問題の記録時における雑音の混入
による聞きとりにくさは解決することができない。

そこで、本件出願人は、特願平１−238480号におい
て、読み上げ算や暗算の問題をCD−ROMのようなメモリ
手段に記憶させ、その記憶された音声データを音声出力
回路を通して連続して音声に変換し出力する珠算問題出
題用の音声発生装置を提案したが、この装置は、大容量
のメモリ手段が必要であった。

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、読み上
げ算の音声を再生して出力することにより、読み上げ熟
練者を要することなく、しかも、多数の異なる問題を連
続して明瞭な音声で出題することができるばかりでな
く、メモリ手段が小容量のもので済み、かつ、答も容易
に得られる珠算問題出題用の音声発生装置を提供するこ
とを目的とする。

なお、珠算以外の目的で音声を合成して出力するもの
としては、特開昭59−197098号公報に開示された技術が
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明は、出題開始用
の音節、出題区切用の音節、出題終了用の音節、必要に
応じて加算および減算を示す音節、および数値と単位か
らなる数値・単位混合音節を有する音声データと、上記
数値に対応した数字データとを格納するデータ記憶媒体
と、このデータ記憶媒体を駆動して音声データおよび数
字データを読み出す記憶媒体駆動装置と、読み出された
音声データおよび数字データを記憶し、その際、上記数
値・単位混合音節データについては所定数ずつ記憶し、
所定数を越える数値・単位混合音節データを記憶すると
き、既に記憶されていた最先の数値・単位混合音節デー
タを転送するメモリ手段と、上記記憶媒体駆動装置を制
御して上記データ記憶媒体に格納された上記数値・単位
混合音節データおよび該数値に対応した数字データをラ
ンダムに選択して読み出させ、これを上記メモリ手段に
記憶させる制御装置と、上記メモリ手段から転送された
音声データを音声に変換して出力する音声出力回路とを
備えている。

さらに、この発明は、上記メモリ手段に記憶された数
字データを演算して回答を求める演算手段と、外部から
の操作により答表示指令を発する答表示操作部と、この
答表示指令に基づき、その回答を表示する表示手段も備
えている。

［作用］ 本件発明によれば、データ記憶媒体を駆動して、この
記憶媒体に格納されている音声データをランダムに選択
して読み出させ、これを順次メモリ手段に記憶させ、そ
の記憶された音声データを、音声出力回路を通して連続
して音声に変換し出力することにより、読み上げ熟練者
なしで、読み上げ算や暗算の問題を多数の組合せで、か
つ読み誤りなどを生じることなく、出題することが可能
になる。

さらに、メモリ手段は、データ記憶媒体から読み出さ
れた音声データのうち、少なくとも、データ量の多い数
値・単位混合音節データを、所定数ずつ記憶するもので
あり、１問題分（たとえば15個）全部を記憶しないの
で、メモリ容量が小さくて済む。しかも、演算手段によ
って、数値・単位混合音節データからではなく、数字デ
ータから回答を求めるので、回答が容易に得られる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例による珠算問題出題用の
音声発生装置の概要を示す外観斜視図であり、同図にお
いて、記憶媒体駆動装置の一例であるCD（コンパクトデ
ィスク）駆動装置１と、操作・音声発生器３とは別体に
なっており、CD駆動装置１が、データ記憶媒体の一例で
あるCD−ROM2を駆動する。

上記CD−ROM2には、「願いましては」の出題開始用音
節、「加えては」および「取っては」のそれぞれ加算お
よび減算を示す音節、「なり」の出題区切用音節、「で
は」の出題終了用音節、「○億Ｘ万△円」の数値音節と
単位音節を組合せた数値・単位混合音節からなる音声デ
イジタルデータのほかに、数値を示す数字データを格納
してある。上位各音節はいずれも、熟練者が読み上げた
ものである。ここで、音声デイジタルデータとして音声
圧縮されたデータを用いることが、格納されるデータの
個数を多くすることができる点、より多くの問題を出題
させることができる点などから好ましい。

上記操作・音声発生器３には、第２図に示すように、
選択された桁数、口数、回答などを表示するデイスプレ
イ４、問題を音声で出力するスピーカ５、選択操作キー
11、数字キー12、速度微調整つまみ25、スピーカ５のボ
リューム調節つまみ26、スタートキー27などが配置され
ている。上記選択操作キー11は、出題される数値の桁数
を予め指定するための桁数選択キー13、１問題中の数値
の数（口数）を指定するための口数選択キー14、タイマ
ー設定用の時間キー15、異なる３つの速度で読み上げら
れた音声データのいずれか１つを選択するための読み上
げ速度選択キー16、答表示キー（答表示操作部）17、終
了した問題をもう一度再生するためのリピートキー18、
範囲指定キー19、および再生を中断するためのストップ
キー20からなる。

上記桁数選択キー13により、練習者のレベルに合せ
て、出題される数値の桁数を選択する。たとえば９〜11
を桁を指定するときは、桁数選択キー13、数字キー12の
「９」、範囲指定キー19および数字キー12の「11」をこ
の順序で押す。数値・単位混合音節データは桁数ごとに
グループ分けされており、選択されたグループのみか
ら、後述する手順で数値・単位混合音節データが読み出
される。口数選択キー14によって15口を指定するとき
は、口数選択キー14および数字キー12の「１」，「５」
をこの順序で押す。読み上げが終了したとき、答表示キ
ー17を押すと、答がデイスプレイ４に表示される。

第３図は、上記操作・音声発生器３に内蔵されたマイ
クロコンピユータシステムのブロツク系統図であり、制
御装置を構成する中央演算処理部（以下、CPUと称す）
７、制御プログラムを記憶させたROM8、RAM（ランダム
アクセスメモリ）９、音声出力回路10、回答を演算する
ための演算回路22、および終了した問題をもう一度再生
するリピート回路23を備え、これらと上記ディスプレイ
４およびCD−ROM2とはデータバスDBおよびコントロール
バスCBを介して互いに接続されている。また、上記CPU7
には、選択操作キー11および数字キー12からの信号が入
力される。

上記構成の珠算問題出題用の音声発生装置において
は、CD駆動装置１によりCD2を駆動して、CD−ROM2に格
納されている音声デイジタルデータを読み出させる。こ
のとき、CPU7がROM8に記憶されている制御プログラムを
実行し、CD−ROM2から音声デイジタルデータおよび数字
データを、乱数を用いてランダムに選択して読み出し、
RAM9に順次記憶させる。

続いて、RAM9に記憶させたデータを順次、音声出力回
路10に転送して音声に変換し、スピーカ５を通じて再生
出力する。さらに、演算回路22が、上記メモリ手段９に
記憶された数字データを積算して回答を求める。練習者
が答表示キー17を操作することによりこの答表示キー17
が答表示指令を発すると、CPU7が、上記求められた答を
デイスプレイ４に表示させる。

第３図のCD−ROM2には、「願いましては」の出題開始
用音節、「なり」の出題区切用音節、「では」の出題終
了用音節、必要に応じて加算および減算をそれぞれ示す
「加えては」および「取っては」の音節などからなる音
声データとともに、第４図に示すように、アドレスＡ
と、数値および単位を読み上げた音声データ（数値・単
位混合音節データ）Ｂと、その数値に対応した数字デー
タＣとが、すべてデイジタルデータとして格納されてい
る。

この数値・単位混合音節データＢは、同一内容のもの
が、速い、普通、遅いの３つの速度で読み上げられてお
り、それぞれの速度ごとに、1,2,3の速度グループ符号
Ｄが付されている。さらに、各速度グループ内におい
て、６〜11桁の桁数ごとに数値・単位音節データがグル
ープ分けされて、桁数を表す符号Ｅが付されている。符
号Ｅの６〜9,0,1は、６〜11桁のそれぞれを示す。

つぎに、上級者用の問題の制御プログラムの具体例に
ついて、第５図を参照しながら説明する。

第5a図において、START時は、図示しない電源スイツ
チをオンすることにより、ステツプS1に示すように、上
記出題開始用音節、出題区切用音節、数値と単位（億、
万、円）を組合せた数値・単位混合音節、出題終了用音
節、必要に応じて加算および減算をそれぞれ示す「加え
ては」および「取っては」の音節などからなる音声デー
タを、CD−ROM2からRAM9に格納する。

つぎに、ステツプS2で、使用者（珠算練習者）が、前
述のキー操作により、桁数、口数および速度を選択す
る。桁数９〜11を選択すると、９〜11桁の数値グループ
を示す「９」「０」「１」がセットされ、口数15を選択
すると、口数、つまり１問題中の加算または減算される
数値の数が15にセットされ、速度選択キー15の「速」を
押すと、その速度グループを示す「１」がセットされ
る。

上記選択が終したのち、スタートキ27を押すと、ステ
ツプS4以降の処理が開始される。

まず、ステップS4においてｉを１とする。このｉは選
択された口数を表わす。ステップS5において、桁数を示
す9,0,1の３つの数字の中から、乱数発生プログラムに
より、１つの数字を発生するとともに、別の乱数発生プ
ログラムにより、数値に対応した３桁の乱数を発生す
る。

ステップS6では、上記読み上げ速度を示す「１」と、
上記桁数に対応した乱数および数値に対応した乱数か
ら、数値単位混合音節データのアドレスを作成する。た
とえば、速度「１」、桁数の乱数「９」および数値の乱
数「001」から「19001」のアドレスを作成する。

第６図は、CD−ROM2に格納されている数値・単位混合
音節データの一部を示す。第5a図のステップS6で得たア
ドレスに基づいて、ステップS7で、第６図に示した1900
1のアドレスＡと、数値・単位混合音節データ、つま
り、「１億210万3210円」の音節データＢと、その数値
を示す「102103210」の数字データＣとを、CD−ROM2
（第３図）から読み出してRAM9（第３図）に格納する。

ついで、第5a図のステップS8においてｉが１であるか
ら、そのままステップS9に進み、ｉの値を２にして、ス
テップS5に戻り、ステップS5〜ステップS7を繰り返す。
こうしてｉが３になるまでステップS5〜７を繰り返し、
２番目および３番目の数値をRAM9（第３図）に格納す
る。

ｉが３のとき、ステップS8からステップS10を経てス
テップS11に進み、出題開始用の音節である「願いまし
ては」の音声データが音声出力回路10（第３図）を経て
スピーカ５（第２図）で再生される。つづいて、ステッ
プS12で、２つ前、すなわちｉが１のときの数値・単位
混合音節データ「１億210万3210円」が再生される。つ
まり、RAM9（第３図）には数値・単位混合音節データを
２つずつ格納し、３つめを格納するときには、１つ目を
RAM9から転送して再生するようになっている。したがっ
て、１問題分（15口）全部の数値・単位混合音節データ
をRAM9に記憶させる場合よりも、記憶容量が小さくて済
むので、安価なRAMを使用できる利点がある。他方、第
６図のアドレスＡおよび数字データＣは、１問題分（15
個）がRAM9に記憶されている。

再び第5a図において、ｉが14までは、ステップS13を
経てステップS14において、数値終了音節である「な
り」が再生される。ｉがステップS2でセットされた口数
15になったとき、ステップS13からステップS15に進み、
出題終了用の音節である「では」が再生され、１問題分
（15口）の読み上げが終了する。

１問題分の再生が終了すると、第5b図に示すように、
ステップS16〜19において、RAM9（第３図）に記憶され
ていた15個の数字データを積算して回答（ans）を求め
る。答表示キー17が押されたとき、ステップS20でこれ
を判断して、ステップS21で、上記積算により求めた回
答をデイスプレイ４（第２図）に表示する。このよう
に、音声データである数値・単位混合音節データからで
はなく、数字データから演算するので、単純なデイジタ
ル積算器からなる演算回路22を用いて容易に回答を得る
ことができる。

表示された回答に疑問があるために検算したいような
場合、リピートキー18（第２図）を押すと、ステップS2
2でこれを判断して、ステップS23で、RAM9に記憶されて
いた15個のアドレスに基づいて、もう一度問題を再生す
る。

また、音声データの記憶媒体としては、CD以外に、デ
イジタルテープを使用しても良い。

さらに、回答の表示手段としては、デイスプレイによ
る表示以外に、スピーカ５からの音声で報知するように
してもよい。

またRAM9に格納された音声データを音声として出力す
る音声出力回路10に加えて、このデータを印字するプリ
ンタを設けてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、珠算の読み
上げ算や暗算などの基本的な練習問題を、専門の読み上
げ熟練者を要することなく、多数の組合せで、かつ読み
誤りなどを生じることなく、出題することができる。し
たがって、一人での練習も可能になる。しかも、問題の
読み誤りなどがないばかりでなく、均一な音質およびト
ーンにより聞きとりやすい明瞭な音声で出題することが
できる。

また、メモリ手段の容量が小さくて済むうえに、簡単
な演算手段によって回答が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による珠算問題出題用の音
声発生装置の概要を示す外観斜視図、第２図は同装置の
要部を示す平面図、第３図はマイクロコンピユータシス
テムのブロツク系統図、第４図はCD−ROMに格納された
データの概略を示すマップ、第5a図および第5b図は上級
者用の問題の制御プログラムのフローチヤート、第６図
はCD−ROM上のアドレスおよび数値・単位混合音節デー
タのマツプである。 １……CD駆動装置、２……CD−ROM、４……回答表示用
デイスプレイ、５……スピーカ、７……CPU、８……RO
M、９……RAM、10……音声出力回路、17……答表示操作
部、22……演算手段。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−70476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−18176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−132652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−48668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−132618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−50365（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−146158（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出題開始用の音節、出題区切用の音節、出
   題終了用の音節、必要に応じて加算と減算を示す音節、
   および数値と単位からなる数値・単位混合音節を有する
   音声データと、上記数値に対応した数字データとを格納
   するデータ記憶媒体２と、 このデータ記憶媒体２を駆動して音声データおよび数字
   データを読み出す記憶媒体駆動装置１と、 読み出された音声データおよび数字データを記憶し、そ
   の際、上記数値・単位混合音節データについては所定数
   ずつ記憶し、所定数を越える数値・単位混合音節データ
   を記憶するとき、既に記憶されていた最先の数値・単位
   混合音節データを転送するメモリ手段９と、 上記記憶媒体駆動装置１を制御して上記データ記憶媒体
   ２に格納された上記数値・単位混合音節データおよび該
   数値に対応した数字データをランダムに選択して読み出
   させ、これを上記メモリ手段９に記憶させる制御装置７
   と、 上記メモリ手段９から転送された音声データを音声に変
   換して出力する音声出力回路10と、 上記メモリ手段９に記憶された数字データを演算して回
   答を求める演算手段22と、 外部からの操作により答表示指令を発する答表示操作部
   17と、 この答表示指令に基づいてその回答を表示する表示手段
   ４とを備えたことを特徴とする珠算問題出題用の音声発
   生装置。