JP6535999B2 - 言語学習装置、言語学習方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、言語学習装置、言語学習方法及びプログラムに関する。
従来、音声出力の可能な電子辞書装置などの言語学習装置では、内部に記憶した模範音声と、ユーザによる発声音声とを比較して評価することにより、学習効果を高めるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、近年、音声学習の手法として、シャドーイングなど、再生された模範音声から所定のタイミングだけ遅れて復唱する手法が注目されている。なお、シャドーイングとは、いわゆる逐次リピーティングであり、直前に模範音声として再生された単語や文章を復唱する手法である。
特開平11−296060号公報
ここで、ユーザが何度も同じ規範音声を繰り返してシャドーイングを行っていると、その規範音声自体を覚えてしまい、再生中の規範音声と同時或いは追い越してユーザが発声することが想定される。シャドーイングの本質は、「聞こえた音の通りに発声する」ことであり、再生中の規範音声と同時或いは追い越して発声してしまうと学習効果が下がってしまうと言われている。
さらに、シャドーイング中においては、再生中の規範音声と、自分の発声音とがユーザに聞こえてしまうために、ユーザ自身が再生中の規範音声と同時或いは追い越して発声していることを自覚しにくい状況でもある。
このため、本発明の課題は、再生中の規範音声と同時或いは追い越してユーザが発声してしまうことを抑制し、言語の学習効率を高めることである。
本発明の態様では、
外部の音声を取得する音声取得手段と、
音声を再生する再生手段と、
前記音声取得手段で取得された取得音声と、前記再生手段で再生中の再生音声とを照合する照合手段と、 前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が、前記再生中の前記再生音声のうち、まだ再生されていない部分に対応していると判断した場合には、当該対応部分以降の部分を繰り上げて再生するように再生条件を制御する制御手段とを備えることを特徴とする言語学習装置が提供される。
本発明によれば、再生中の規範音声と同時或いは追い越してユーザが発声してしまうことを抑制することができ、言語の学習効率を高めることが可能となる。
(a)は電子辞書の概略構成を示す平面図であり、(b)はタブレットパソコンを示す平面図である。 電子辞書の機能構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るシャドーイング学習処理の流れを示すフローチャートである。 正常にシャドーイング学習が行われているときの出力音声波形及び入力音声波形を示す説明図である。 音声出力部から出力された音声を追い抜いてシャドーイング学習が行われているときの出力音声波形及び入力音声波形を示す説明図である。 音声出力部から出力された音声から大幅に遅れてシャドーイング学習が行われているときの出力音声波形及び入力音声波形を示す説明図である。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る言語学習装置を電子辞書に適用した場合の実施形態の一例を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
[1 外観構成]
図1(a)は、電子辞書1の平面図である。
なお、本発明に係る言語学習装置としての電子辞書1は、日本人のユーザが使用する場合を例示して説明する。日本人以外の外国人が母国以外の言語を学習する際においても本発明に係る構成は有効である。
図1(a)に示すように、電子辞書1は、メインディスプレイ10、サブディスプレイ11、カードスロット12、及びキー群2を備えている。
メインディスプレイ10及びサブディスプレイ11は、ユーザによるキー群2の操作に応じた文字や符号等、各種データを表示する部分であり、LCD(Liquid Crystal Display)やELD(Electronic Luminescence Display)等によって構成されている。なお、本実施の形態におけるメインディスプレイ10及びサブディスプレイ11は、いわゆるタッチパネル110(図2参照)と一体的に形成されており、手書き入力等の操作を受け付け可能となっている。
カードスロット12は、種々の情報を記憶した外部情報記憶媒体12a(図2参照)を着脱可能に設けられている。
キー群2は、ユーザから電子辞書1を操作するための操作を受ける各種キーを有している。具体的には、キー群2は、訳/決定キー2bと、文字キー2cと、辞書選択キー2dと、カーソルキー2eと、戻るキー2gと、音声キー2h等とを有している。
訳/決定キー2bは、各種処理の実行、見出し語の決定等に使用されるキーである。文字キー2cは、ユーザによる文字の入力等に使用されるキーであり、本実施形態においては、“A”〜“Z”キーを備えている。
カーソルキー2eは、画面内にあるカーソルの移動等に使用されるキーであり、本実施形態においては上下左右の方向を指定可能となっている。
戻るキー2gは、前回表示した画面に戻るとき等に使用されるキーである。
音声キー2hは、選択された語句や会話文を音声で出力するためのキーである。
[2 内部構成]
続いて、電子辞書1の内部構成について説明する。図2は、電子辞書1の内部構成を示すブロック図である。
この図に示すように、電子辞書1は、表示部40、入力部30、音声出力部50、音声入力部55、記録媒体読取部60、CPU(Central Processing Unit)20、記憶部80、通信部90を備え、各部はバスで相互にデータ通信可能に接続されて構成されている。
表示部40は、上述のメインディスプレイ10及びサブディスプレイ11を備えており、CPU20から入力される表示信号に基づいて各種情報をメインディスプレイ10やサブディスプレイ11に表示するようになっている。
入力部30は、上述のキー群2やタッチパネル110を備えており、押下されたキーやタッチパネル110の位置に対応する信号をCPU20に出力するようになっている。
音声出力部50は本発明に係る再生手段であり、例えばスピーカなどを備え、CPU20が記憶部80から読み出し再生した音声データを出力するようになっている。
音声入力部55は本発明に係る音声取得手段であり、例えばマイクなどを備え、外部からの音声を取得するようになっている。
記録媒体読取部60は、上述のカードスロット12を備えており、当該カードスロット12に装着された外部情報記憶媒体12aから情報を読み出したり、当該外部情報記憶媒体12aに情報を記録したりするようになっている。
ここで、外部情報記憶媒体12aには、辞書データベース等が格納されるようになっている。なお、この辞書データベースは後述の記憶部80における英和データベース群82と言語は異なるものの同様のデータ構造を有しているため、ここでは説明を省略する。
CPU20は、本発明に係る制御手段であり、入力される指示に応じて所定のプログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示やデータの転送等を行い、電子辞書1を統括的に制御するようになっている。具体的には、CPU20は、入力部30から入力される操作信号等に応じて記憶部80に格納された各種プログラムを読み出し、当該プログラムに従って処理を実行する。そして、CPU20は、処理結果を記憶部80に保存するとともに、当該処理結果を表示部40に適宜出力させる。
記憶部80は、電子辞書1の各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶するとともに、CPU20の作業領域として機能するメモリである。本実施形態においては、記憶部80は、本発明に係るプログラムとしてのシャドーイング学習制御プログラム81と、英和データベース群82とを記憶している。なお、本実施形態では英和データベース群82のみを示しているが、その他の日本語−外国語のデータベース群や、外国語−外国語のデータベース群も記憶部80に記憶されている。
シャドーイング学習制御プログラム81は、後述のシャドーイング学習処理(図3参照)をCPU20に実行させるためのプログラムである。
英和データベース群82は、英和辞書データベース821と、英語音声会話コンテンツ822とを備えている。
英和辞書データベース821は、英語の語句と、その語句の日本語訳とを対応付けて複数記憶している。
英語音声会話コンテンツ822は、英語の会話文と、その英語の会話文の音声データと、その会話文の日本語訳とを対応付けて複数記憶している。
通信部90は、無線或いは有線によって例えばインターネットNなどの回線を通じて外部のサーバ装置100と通信自在になっており、サーバ装置100から情報を読み取ったり、サーバ装置100に情報を送信したりするようになっている。
[3 動作]
続いて、電子辞書1の動作について、図面を参照しつつ説明する。
図3は、CPU20がシャドーイング学習制御プログラムを読み出して実行するシャドーイング学習処理の流れを示すフローチャートである。
CPU20によって、シャドーイング学習制御プログラム81が実行されると、シャドーイング学習処理が開始する。
ステップS1では、CPU20は、ユーザにより選択された英語の会話文の音声データを英語音声会話コンテンツ822から読み出し、音声出力部50を制御することにより音声データを再生する。この再生時においては、CPU20は、音声入力部55を制御して、外部からの音声を取得可能な状態(音声入力状態)を維持している。
ステップS2では、CPU20は、音声データの再生及び音声入力状態を継続させたまま所定時間経過させる。
ステップS3では、CPU20は、所定時間経過分の入力音声波形(取得音声)を基準波形として抽出する。
図4は、正常にシャドーイング学習が行われているときの出力音声波形及び入力音声波形を示す説明図である。図4に示すように、入力音声波形のうち、直近の所定時間経過分の基準波形W1が抽出される。
ステップS4では、CPU20は、再生音声である出力音声波形のうち、基準波形W1と同時間帯のものを基準段階Pとし、その基準段階Pから前後に所定間隔で複数段階ずらして、各段階P-1〜P-5,P1〜P5と基準波形W1とを照合して、類似度を算出する。つまり、CPU20が本発明に係る照合手段である。
なお、音声データは英語音声会話コンテンツ822内に記憶されているので、当該音声データの全体の音声波形(出力音声波形)は、再生前でも認識可能となっている。つまり、CPU20が音声データを読み出した時点で当該音声データの音声波形(音声データの波形)をCPU20は認識することになる。
ステップS5では、CPU20は、各段階(基準段階P、段階P-1〜P-5,P1〜P5)の類似度に閾値(例えば類似度70%)を超えたものがあるか否かを判断し、越えたものがあると判断した場合にはステップS6に移行して、全てが閾値以下であると判断した場合にはステップS12に移行する。なお、閾値については、種々の実験、シミュレーション等によって効果的な値が適宜用いられている。
ステップS6では、CPU20は、閾値を超えた段階のうち、最も類似度の高い最類似段階(図4の場合では段階P-5)を選択する。
ステップS7では、CPU20は、基準波形W1と最類似段階P-5との時間差ΔSを算出する。
ステップS8では、CPU20は、時間差ΔSが所定範囲内に収まっているか否かを判断し、収まっている場合には、正常のシャドーイング学習が行われていると判断してステップS12に移行し、収まっていない場合には不適切なシャドーイング学習が行われていると判断してステップS9に移行する。時間差ΔSは、基準波形W1の開始時間から最類似段階P-5の開始時間を差し引いた値である。このため、最類似段階P-5が基準波形W1よりも遅れている場合には時間差ΔSは負の値となる。また、最類似段階P-5が基準波形W1に対して同時である場合には時間差ΔSはゼロとなる。
具体的には、時間差ΔSが所定時間よりも大きい場合には、出力音声波形の最類似段階P-5が出力された後に基準波形W1が入力されたことになり、音声出力部50から出力された音声を追い越さずにユーザが発声していることになる。
図5は、音声出力部50から出力された音声を追い抜いてシャドーイング学習が行われているときの出力音声波形及び入力音声波形を示す説明図である。この場合、基準波形W2に対する最類似段階は段階Pとする。時間差ΔSは負の値であり、所定時間よりも小さいために、基準波形W2の中には、まだ再生されていない部分(段階P内に含まれる出力音声波形のうち、点線部分:対応部分T1)が含まれていることになる。つまり、時間差ΔSが所定時間よりも小さい場合には、出力音声波形の最類似段階Pが出力し終える前に基準波形W2が入力されたことになり、音声出力部50から出力された音声と同時或いは追い越してユーザが発声していることになる。
図6は、音声出力部50から出力された音声から大幅に遅れてシャドーイング学習が行われているときの出力音声波形及び入力音声波形を示す説明図である。
この場合、基準波形W3に対する最類似段階は段階P-nとする。時間差ΔSが所定時間よりもあまりにも大きいために、出力された音声から大幅に遅れてユーザが発声していることが想定される。この場合においても、シャドーイング学習としては不適切である。このため、所定範囲としては、シャドーイング学習に適した範囲が設定されることが重要であり、本実施形態では、下限値を所定時間(例えば0.5秒)とし、上限値を0.8秒としている。
ステップS9では、CPU20は、時間差ΔSが所定範囲の下限値を下回っているか否かを判断し、下回っている場合(図5参照)には、基準波形W2の一部が、再生中の音声データのうち、まだ再生されていない部分(対応部分T1)に対応していると判断してステップS10に移行し、下回っていない場合、つまり所定範囲の上限値を上回っている場合(図6参照)には、基準波形W3が、再生中の音声データのうち、再生されてから所定時間経過した部分(段階P-n内に含まれる出力音声波形全体:第二の対応部分T2)に対応していると判断してステップS11に移行する。
ステップS10では、CPU20は、対応部分T1以降の部分を繰り上げて再生するように再生条件を制御する。具体的には、CPU20は、現在の再生位置から前記対応部分までは再生を飛ばす再生条件にする。これにより、ユーザが追い越して発声していた部分がユーザの発声内容よりも先に瞬時に繰り上げられることになり、シャドーイング学習に適した状態に変更されることになる。
ステップS11では、CPU20は、第二の対応部分T2を繰り下げて再生するように再生条件を制御する。具体的には、CPU20は、現在の再生位置で一旦再生を中断する再生条件にする。これにより、出力された音声から大幅に遅れてユーザが発声していた部分がユーザの発声内容よりも瞬時に先に繰り上げられることになり、シャドーイング学習に適した状態に変更されることになる。
ステップS12では、CPU20は、音声データが最後まで再生されたか否かを判断し、再生されていないと判断した場合にはステップS2に移行して、最後まで再生されたと判断した場合には処理を終了する。
[4 効果]
以上のように、本実施形態によれば、入力音声波形と、出力音声波形とを照合しているので、当該照合によって、出力音声波形に対して入力音声波形が同時となっている場合や、出力音声波形に対して入力音声波形が追い越している場合、或いは出力音声波形に対して入力音声波形が大幅に遅れている場合などを検出することができる。そして、この照合結果に基づいて、入力音声波形が設定された時間範囲内に再生された再生音声(出力音声波形)に対応するように当該再生音声の再生条件が制御されることにより、シャドーイング学習に適した状態となるように自動で再生音声の再生状態を変更することができる。したがって、再生中の音声と同時或いは追い越してユーザが発声してしまうことを抑制することができ、言語の学習効率を高めることが可能となる。
また、入力音声波形が、再生中の音声データのうち、まだ再生されていない部分に対応していると判断した場合には、当該対応部分T1以降の部分が繰り上げて再生されるので、出力音声波形に対して入力音声波形が同時となっている場合や、出力音声波形に対して入力音声波形が追い越している場合を自動で補正することができる。したがって、再生中の音声データをユーザが追い越してしまうことを抑制することができ、常にシャドーイング学習に適した状態を維持することができる。
また、対応部分T1以降の部分を繰り上げて再生する際には、現在の再生位置から前記対応部分T1までは再生を飛ばす再生条件となるので、再生されている音声データをユーザの発声が追い越すと、瞬時に対応部分T1以降の部分が繰り上げて再生されることになる。
また、入力音声波形が、再生中の音声データのうち、再生されてから所定時間経過した部分に対応していると判断した場合には、当該第二の対応部分T2が繰り下げて再生されるので、出力音声波形に対して入力音声波形が大幅に遅れている場合を自動で補正することができる。したがって、再生中の音声データに対して大幅にユーザが遅れてしまうことを抑制することができ、常にシャドーイング学習に適した状態を維持することができる。
さらに、第二の対応部分T2を繰り下げて再生する際には、現在の再生位置で一旦再生を中断する再生条件となるので、再生されている音声データから大幅にユーザの発声が遅れてしまうと、瞬時に第二の対応部分T2が繰り下げられて再生されることになる。
[5 変形例]
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明に係る言語学習装置を電子辞書1として説明したが、本発明が適用可能なものは、このような製品に限定されず、携帯電話、パソコン、PDA(Personal Digital Assistant)、ゲーム機などの電子機器全般に適用可能であり、図1(b)に示すようなタブレットパソコン1Aに特に好適に適用される。
また、本発明に係るシャドーイング学習制御プログラム81は、電子辞書1に対して着脱可能な外部情報記憶媒体12aに記憶されることとしてもよい。
また、本実施形態では、英和データベース群82が記憶部80に記憶されている場合を例示して説明しているが、これらは外部のサーバ装置100に記憶されていてもよい。この場合、CPU20は、通信部90を介してサーバ装置100にある英和データベース群82を取得する。
また、本実施形態では、対応部分T1以降の部分を繰り上げて再生する際に、現在の再生位置から対応部分T1までは再生を飛ばす再生条件とする場合を例示して説明しているが、現在の再生位置から対応部分T1までの再生速度を速くする再生条件としてもよい。この場合、音声データが一時的に早送りになるもののその部分が飛ばされないために、音声データの流れが維持されていることをユーザに認識させることができる。
また、本実施形態では、第二の対応部分T2を繰り下げて再生する際に、現在の再生位置で一旦再生を中断する再生条件となる場合を例示して説明しているが、現在の再生速度を遅くする再生条件としてもよい。この場合、音声データが一時的にスロー再生になるもののその部分が飛ばされないために、音声データの流れが維持されていることをユーザに認識させることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲をその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
外部の音声を取得する音声取得手段と、
音声を再生する再生手段と、
前記音声取得手段で取得された取得音声と、前記再生手段で再生中の再生音声とを照合する照合手段と、
前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が設定された時間範囲内に再生された前記再生音声に対応するように当該再生音声の再生条件を制御する制御手段とを備えることを特徴とする言語学習装置。
<請求項2>
請求項1記載の言語学習装置において、
前記制御手段は、前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が、前記再生中の前記再生音声のうち、まだ再生されていない部分に対応していると判断した場合には、当該対応部分以降の部分を繰り上げて再生するように再生条件を制御することを特徴とする言語学習装置。
<請求項3>
請求項2記載の言語学習装置において、
前記制御手段は、前記対応部分以降の部分を繰り上げて再生する際には、現在の再生位置から前記対応部分までは再生を飛ばす再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
<請求項4>
請求項2記載の言語学習装置において、
前記制御手段は、前記対応部分以降の部分を繰り上げて再生する際には、現在の再生位置から前記対応部分までの再生速度を速くする再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
<請求項5>
請求項1〜4のいずれか一項に記載の言語学習装置において、
前記制御手段は、前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が、前記再生中の前記再生音声のうち、再生されてから所定時間経過した部分に対応していると判断した場合には、当該第二の対応部分を繰り下げて再生するように再生条件を制御することを特徴とする言語学習装置。
<請求項6>
請求項5記載の言語学習装置において、
前記制御手段は、前記第二の対応部分を繰り下げて再生する際には、現在の再生位置で一旦再生を中断する再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
<請求項7>
請求項5記載の言語学習装置において、
前記制御手段は、前記第二の対応部分を繰り下げて再生する際には、現在の再生速度を遅くする再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
<請求項8>
外部の音声を取得する音声取得ステップと、
音声を再生する再生ステップと、
前記音声取得ステップで取得された取得音声と、前記再生ステップで再生中の再生音声とを照合する照合ステップと、
当該照合結果に基づいて、前記取得音声が設定された時間範囲内に前記再生ステップで再生された前記再生音声に対応するように当該再生音声の再生条件を制御する再生条件制御ステップとを含むことを特徴とする言語学習方法。
<請求項9>
言語学習装置が備えるコンピュータを、
外部の音声を取得する音声取得手段と、
音声を再生する再生手段と、
前記音声取得手段で取得された取得音声と、前記再生手段で再生中の再生音声とを照合する照合手段と、
前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が設定された時間範囲内に前記再生手段で再生された前記再生音声に対応するように当該再生音声の再生条件を制御する制御手段として機能させることを特徴とするプログラム。
1 電子辞書(言語学習装置)
20 CPU(制御手段、照合手段)
30 入力部
40 表示部
50 音声出力部(再生手段)
55 音声入力部(音声取得手段)
60 記録媒体読取部
80 記憶部
82 英和データベース群(音声データ記憶手段)

Claims (8)

  1. 外部の音声を取得する音声取得手段と、
    音声を再生する再生手段と、
    前記音声取得手段で取得された取得音声と、前記再生手段で再生中の再生音声とを照合する照合手段と、
    前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が、前記再生中の前記再生音声のうち、まだ再生されていない部分に対応していると判断した場合には、当該対応部分以降の部分を繰り上げて再生するように再生条件を制御する制御手段とを備えることを特徴とする言語学習装置。
  2. 請求項記載の言語学習装置において、
    前記制御手段は、前記対応部分以降の部分を繰り上げて再生する際には、現在の再生位置から前記対応部分までは再生を飛ばす再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
  3. 請求項記載の言語学習装置において、
    前記制御手段は、前記対応部分以降の部分を繰り上げて再生する際には、現在の再生位置から前記対応部分までの再生速度を速くする再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
  4. 請求項1〜のいずれか一項に記載の言語学習装置において、
    前記制御手段は、前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が、前記再生中の前記再生音声のうち、再生されてから所定時間経過した部分に対応していると判断した場合には、当該第二の対応部分を繰り下げて再生するように再生条件を制御することを特徴とする言語学習装置。
  5. 請求項記載の言語学習装置において、
    前記制御手段は、前記第二の対応部分を繰り下げて再生する際には、現在の再生位置で一旦再生を中断する再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
  6. 請求項記載の言語学習装置において、
    前記制御手段は、前記第二の対応部分を繰り下げて再生する際には、現在の再生速度を遅くする再生条件にすることを特徴とする言語学習装置。
  7. 外部の音声を取得する音声取得ステップと、
    音声を再生する再生ステップと、
    前記音声取得ステップで取得された取得音声と、前記再生ステップで再生中の再生音声とを照合する照合ステップと、
    当該照合結果に基づいて、前記取得音声が、前記再生中の前記再生音声のうち、まだ再生されていない部分に対応していると判断した場合には、当該対応部分以降の部分を繰り上げて再生するように再生条件を制御する再生条件制御ステップとを含むことを特徴とする言語学習方法。
  8. 言語学習装置が備えるコンピュータを、
    外部の音声を取得する音声取得手段と、
    音声を再生する再生手段と、 前記音声取得手段で取得された取得音声と、前記再生手段で再生中の再生音声とを照合する照合手段と、
    前記照合手段による照合結果に基づいて、前記取得音声が、前記再生中の前記再生音声のうち、まだ再生されていない部分に対応していると判断した場合には、当該対応部分以降の部分を繰り上げて再生するように再生条件を制御する制御手段として機能させることを特徴とするプログラム。
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