JPH05506523A - 言語教授法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 言語教授法および装置 本発明は言語教授、より詳しくは外国語教授の方法と装置に関する。

人の音声出力すなわち人が発する音は、自分への聴覚メツセージすなわち自分が 受ける音の情報となるとき非常に変形されることはよく知られている。

従って外国語教授の進歩を速めるには、同じ文章を繰り返してその文章の発音が 正しくなるまで先生か機械に直してもらうよりも、人が言語を学ぶときの自分の 音声出力を、言語の特徴と自分の音声出力のｉｌｌ和成分とを考慮に入れて処理 し修正して、聴覚メツセージとして受ける方がよいことは容易に理解できる。

言語の指導という特定の分野ではすでにいくつかの装置があり、人の声を受けて 処理し、ある振動信号、一般に音の信号によって修正した形で人に返すようにな っている。

本申請人はすでに特許明細書ＧＢ−Ａ−２０２６８１７において、人の発声によ る電気信号を濾波と増幅によって２つの異なるチャンネルで同時に並列に処理す ることを提案した。２つのチャンネルの一方からの出力信号は、人の発声音のレ ベルの振幅に応じてその人に与えられる。

特許ＢＥ−Ａ−７８２４０６では、入力信号は同様な方法で処理される。しかし この場合には、チャンネルの一方からの出力信号は先ず学習過程の最初に人に戻 され、次に他方のチャンネルからの出力信号は学習過程のある段階以降に戻され る。

特許ＰＲ−Ａ−２４９５３６１では、人の発声音のレベルと周波数の間に漸進相 関を形成し、この処理した信号が人に与えられる。

本発明は、聴覚出力に加えられる修正と学習する言語から人の元の音声出力を訂 正するための言語教授法と装置を提供するものである。

この目的のために、本発明の方法は以下の段階を含む。

・　学習する言語を人が発声するのを受けて、この発声を含む第１信号を生成し 、 ・　この第１信号に第１処理を加えて第２信号を生成するが、第２信号は学習中 の言語の予め選択した通過帯域から得られる包結線に従って予め定めた方法で修 正された前記第１信号を含むものであり、 ・　前記第１信号に第２処理を加えて第３信号を生成するが、第３信号は前記発 声の調和成分に従い、また前記言語の特徴に従って修正された前記第１信号を含 むものであり、 ・　前記第１信号の振幅が予め定めたしきい値の上か下かに従って、前記第２信 号か前記第３信号を選択して人に送る。

このようにして発声する毎に、人は学習中の言語の予め定めたパラメータ、より 詳しくはこの言語の周波数、に従って修正された自分の発声に相当する第１の音 メツセージを受けるか、または自分の発声に相当するが今度は発声自身の調和成 分および学習中の言語の特性に従って修正された第２の修正前メツセージを受け る。

望ましいよく知られた方法では、これらの２つの音メツセージは人の骨格構造を 通してまたは空気波によって人に伝達される。空気波による伝達の方がやや遅い 。この目的のために本発明では、第２信号と第３信号はそれぞれ第１スイツチと 第２スイツチに送られる。信号を増幅した後、これらのスイッチにより、第２信 号から第３信号へ移行するには予め定めた逐次の遅れで、また第２信号に復帰す るには人の頭骨付近の皮膚の上に置いた少なくとも１つの振動器および人の片方 の耳にかぶせた少なくとも１つのイヤホンを通して遅れなしに、それぞれｍｓす る。

この方法を実現するために、本発明の装置は次のものを含む。

・　人が学習中の言語で発声するのを受けて第１信号を生成するためのマイクロ ホンと、 ・学習中の言語の予め選択した通過帯域から得られる包絡線に従って、前記第１ 信号を修正して第２信号を生成するための前記第１信号用の第１処理回路と、・ 　発声の調和成分に従い、また言語の特性に従って前記第１信号を修正して第３ 信号を生成するための前記第１信号用の第２処理回路と、 ・　前記第１信号の振幅が予め定めたしきい値の上が下かに従って、前記第２信 号が前記第３信号を選択して人に送るための手段。

ある実施態様では、第２回路は次のものを含む。

・　その振幅が予め定めた２つの値の間になるように前記第１信号を修正する適 合回路と、 ・　その振幅が前記修正した第１信号の瞬時周波数の関数である出力信号を生成 する分解回路と、・　その振幅が前記分解回路からの出力信号の振幅と前記言語 の予め定めたパラメータの振幅との差に比例する、出力信号を生成する計算回路 と、 ・　前記計算回路が生成した出力パラメータを用いて前記第３信号を生成する、 前記第１信号の受信および変更回路。

更に本装置は次のものを含んでよい。

・　前記第２信号および前記第３信号をそれぞれ受ける１１スイツチと第２スイ ツチと、 ・　望ましくは頭骨付近の人の皮膚の上に置いて前記第１スイツチで制御する少 なくとも１個の振動器と、・　人の一方の耳にかぶせて前記第２スイツチに接続 する少なくとも１個のイヤホンと、 ・　前記２個のスイッチを選択的におよび個々に操作して前記第２信号か前記第 ３信号を人に送るための手段。

これらの信号はそれぞれ人の骨格構造か空気波によって伝搬される。空気波によ る伝搬のほうがやや遅い。

本発明については以下の説明を読み、明細書の一部である添付の図面を参照する ことによって容易に理解できる。この１枚の図面は、本発明の望ましい実施態様 に従って構成した装置を示す略図である。

図において１は人であり、学習中の言語の発声２はマイクロホン３が受ける。図 示の便のためにマイクロホン３は人１から離れたところに描いである。実際はマ イクロホン３は人ｌの口４のすぐ側に置く。マイクロホン３は発声２を含む第１ 信号６を出す。第１信号６は望ましくは増幅器５によって増幅して、信号に所望 の振幅を与える。

信号６は多周波イコライザと呼ぶ第１処理回路７に送られる。イコライザ７は、 学習中の言語に従って、より詳しくは言語の予め定めた通過帯域に従って、８で 示す制御パラメータによって予め定めた方法で制御される。

実際にはイコライザ７は異なる周波数に同調し低質の係数を持つ複数の逐次のフ ィルタで構成し、フィルタの隣接するゲイン曲線は周波数に従ってフィルタの逐 次の下降および上昇前面で重なり合う。このようにしてイコライザ７と制御パラ メータ８によって、周波数に関連するゲインの包結線が得られる。この包絡線は 学習中の言語を代表するものである。

第１信号６はまた多周波イコライザである第２処理回路９にも送られる。１０で 示すこのイコライザの制御パラメータは予め定めたものではなく、部分的には８ ゛て示すように学習中の言語に従い、部分的には発声２の音振動の調和成分によ って決まる。第１信号６はいわゆるフンパンダと呼ぶ適合回路１１に送られる。

コンパンダの機能は発声２が弱すぎるか強すぎる場合に誤った分解をしないよう にすることである。この例では上に述べたように増幅器５を用いているので、回 路１１は単に信号６の最大値を押さえる役目をする。それは増幅器５が少なくと も最小値を確実に提供するからである。回路１１からの出力信号１２は分解回路 １３に送られ、出力信号１４を生成する。出力信号１４の振幅は、信号１２を生 成するように修正された第１信号６の瞬時周波数の関数である。この回路１３の 役目は、信号１２を異なった周波数範囲に分解してそれぞれに異なったゲインを 与えることである。従って回路１３からの出力信号１４の振幅は、信号１２の周 波数の関数である。

信号Ｉ４の振幅は次に計算回路１５で処理される。１０で示す計算回路の出力は 処理回路９の制御パラメータを定義する。回路Ｉ５は各周波数範囲で信号１４と パラメータ８′　との差を決定する。パラメータ８′は学習する言語に従ってパ ラメータ８と同様の方法で生成する。

従ってイコライザ７には学習する言語の周波数特性だけに従うパラメータが与え られるが、イコライザ９には人の実際の発声を処理した信号と言語の周波数特性 との周波数の差に従う、パラメータ１ｏが与えられる。

このように、人Ｉの発声を含む第１信号６を用いて、第２信号１６が生成される 。第２信号１６は学習する言語の通過帯域に従って、より詳しくいうとこの言語 の包絡線に従って、予め定めた方法で第１信号を修正したものである。一方策３ 信号１７は第１信号６から得られるが、発声のｍｓ酸成分言語の特性に従って修 正したものである。

２つの信号１６と１７はその内容に従って選択され、人Ｉに送られる。人はこれ で自分の発声２に応えて２つの信号１６と１７のどちらかを受ける。

２つの信号１６と１７のどちらも、人の骨格構造および空気波を通して既知の手 段で人１に送ることが望ましい。このためにこの装置は、２つの信号■６とエフ を受ける第１スイツチ１８と、同じくこれらの２つの信号を受ける第２スイツチ １９を含む。第１スイツチ１８の出力信号２０は、望ましくは増幅器２Ｉで増幅 した後、人１０頭骨のすぐ近くの人の皮膚または髪の上に置いた少な（とも１個 または２個の伝送器２２を制御する。他方第２スイツチ１９の出力信号２３は、 望ましくは２４で増幅した後で、人工の耳にかぶせて置いた少なくとも１個のま たは望ましくは２個のイヤホン２５を制御する。

第１スイツチ１８は遅れ回路２６で制御する。遅れ回路２６は調和回路ＩＩの出 力信号を人力信号として受ける。第２スイツチ１９はいわゆる精密回路２７の出 力信号２９で制御する。精密回路２７は、スイッチ１８を制御する遅れ回路２６ の出力信号２８によって駆動する。

スイッチ１８と１９および制御回路２６と２７は、処理した信号１６と１７に対 応して、聴覚メツセージを所望の順序および遅れを持った選択したシーケンスで 人Ｉに伝送するように構成されている。

この例で、信号１２の振幅が予め定めたしきい値に比べて上昇するのを回路２６ が検出すると、信号１７の入力と同時に回路２６は最初子め定めた遅れでスイッ チ１８に結合し、次に回路２７が予め定めた値だけ更に遅れてスイッチ１９に結 合する。このしきい値が信号１２の下降する振幅と再びクロスすると、信号１６ の入力と同時にスイッチ１８と１９は回路２６と２７の制御の下に、遅れなしに 動作する。従って人ｌは自分の発声が正しければ信号１６を受け、自分の発声が 正しくなければ修正信号１７を受ける。上に述べたように、音声出力と、この音 声出力に対応して受ける聴覚応答とを対照することができるので、言語の授業に は有益である。

浄書（内容に変更なし） 要約書 開示した言語教授法および装置において、学習する言語で人（１）の発声（２） を得て上記発声を代表する第１信号（６）を生成し、第１信号（６）の第１処理 を行って、学習する言語の通過帯域、特に言語の包絡線の関数として、予め定め た方法で修正した前記第１信号を代表する第２信号（１６）を生成し、第２処理 を第１信号（６）に加えて、発声（２）の調和成分および言語の特性の関数とし て、前記第１信号を代表する第３信号（Ｉ７）を生成し、適当にフォーマットし た前記第１信号の振幅が予め定めたしきい値より低いか高いかに従って、第２信 号または第３信号（１６，１７）を選択して人（１）に与える。望ましくは、前 記信号は骨格またはオーバーヘッド手段で与える。ただし後者は前者に比べてや や遅れる。

手続補正書（賎） １、事件の表示 ２−発明の名称 言語教授法および装置 氏名（名称） ４、代理人 ５、補正命令の日付 ６−＊ｍ正により増力ａする請求項の数７−補正の対象 明細書、請求の範囲及び要約書間訳文 ８−　ネ哨正の内容　別紙のとおり 明細書、請求の範囲及び要約書間訳文の浄書（内容に変更なし）国際調査報告 ｌ−ｍ−”　Ａｍ　ｍ、　ＰＣＴ／ＦＲ９２１０００８４

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．言語教授法であって、 ・　学習する言語を人が発声するのを受けて、この発声を含む第１信号を生成し 、 ・　この第１信号に第１処理を加えて第２信号を生成するが、第２信号は学習中 の言語の予め選択した通過帯域から得られる包絡線に従って定めた方法で修正さ れた前記第１信号を含むものであり、 ・　前記第１信号に第２処理を加えて第３信号を生成するが、第３信号は前記発 声の調和成分に従い、また前記言語の特徴に従って修正された前記第１信号を含 むものであり、 ・　前記第１信号の振幅が予め定めたしきい値の上か下かに従って、前記第２信 号か前記第３信号を選択して人に送る。 段階を含む言語教授法。
2. ２．前記第１信号の振幅が予め定めたしきい値を越えると、予め定めた遅れで前 記第２信号から前記第３信号へ移行が必ず起こり、前記第１信号の振幅が予め定 めたしきい値より低くなると、遅れなしに第２信号への復帰が必ず起こる、請求 項１に記載の言語教授法。
3. ３．前記第２信号と前記第３信号はそれぞれ第１スイッチと第２スイッチに送ら れ、これらのスイッチは、それぞれこれらの信号を人の皮膚の上に置いた少なく とも１個の振動器と、人の耳にかぶせた少なくとも１個のイヤホンに送る、請求 項１または請求項２のどちらかに記載の言語教授法。
4. ４．言語教授法を実施するための装置であって、・　人が学習中の言語で発声す るのを受けて第１信号を生成するためのマイクロホンと、 ・　学習する言語の予め選択した通過帯域から得られる包絡線に従って、前記第 １信号を修正して第２信号を生成するための前記第１信号用の第１処理回路と、 ・　発声の調和成分に従い、また言語の特性に従って前記第１信号を修正して第 ３信号を生成するための前記第１信号用の第２処理回路と、 ・　前記第１信号の振幅が予め定めたしきい値の上か下かに従って、前記第２信 号か前記第３信号を選択して人に送るための手段 を含む、言語教授法を実施するための装置。
5. ５．請求項４に記載の装置であって、 ・　その振幅が予め定めた２つの値の間になるように前記第１信号を修正する適 合回路と、 ・　その振幅が前記修正した第１信号の瞬時周波数の関数である出力信号を生成 する分解回路と、・　その振幅が前記分解回路からの出力信号の振幅と前記言語 の予め定めたパラメータの振幅との差に比例する、出力信号を生成する計算回路 と、 ・　前記計算回路の出力が生成した制御パラメータを用いて前記第３信号を生成 する、前記第１信号の受信および変更回路 を含む、請求項４に記載の装置。
6. ６．実際には前記第１信号の振幅が予め定めたしきい値を越えると、人に送られ る信号が予め定めた遅れで第２信号から第３信号へ必ず移行し、前記第１信号の 振幅が予め定めたしきい値より低くなると遅れなしに第２信号に必ず復帰する、 少なくとも１つの遅れ回路を含む、請求項４または５のどちらかに記載の言語教 授法。
7. ７．請求項４ないし６のどれかに記載の装置であって、・　前記第２信号および 前記第３信号を受ける第１スイッチと第２スイッチと、 ・　人の皮膚の上に置いて前記第１スイッチに接続する少なくとも１個の振動器 と、 ・　人の一方の耳にかぶせて前記第２スイッチに接続する少なくとも１個のイヤ ホンと、 ・　前記２個のスイッチを選択的におよび個々に操作して前記第２信号か前記第 ３信号を人に送るための手段を含む、請求項４ないし６のどれかに記載の装置。
8. ８．添付の例示に関して実質的にここに説明した言語教授法。
9. ９．添付の図面に関して実質的にここに説明し図示した、言語教授法を実施する 装置。