JPH08202259A - 学習装置 - Google Patents

学習装置

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JPH08202259A
JPH08202259A JP7013170A JP1317095A JPH08202259A JP H08202259 A JPH08202259 A JP H08202259A JP 7013170 A JP7013170 A JP 7013170A JP 1317095 A JP1317095 A JP 1317095A JP H08202259 A JPH08202259 A JP H08202259A
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JP
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JP7013170A
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Inventor
Koji Tanaka
浩司 田中
Masayuki Iida
正幸 飯田
Masanori Miyatake
正典 宮武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、習熟度に応じて出力音声速度を
自動的に変化させることができる学習装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 学習用ソフトを再生する再生部を備えた学習
装置において、学習者の習熟度を検出するための習熟度
検出手段、および習熟度検出手段によって検出された習
熟度に基づいて、学習装置の出力音声速度を制御する音
声速度制御手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、語学学習用テープ等
の学習用ソフトを用いて、学習を行う学習装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】語学学習用テープをテープレコーダーで
再生して、語学学習を行う方法がよく知られている。
【0003】このような語学学習においては、学習を繰
り返して行うにしたがって、習熟度が向上する。したが
って、習熟度が低いうちは再生速度を遅くし、習熟度が
上がっていくにしたがって、再生速度を速くすることが
好ましいと考えられる。
【0004】また、学習内容によっては、習熟度が上が
っていくにしたがって、再生速度を遅くすることが好ま
しい場合もあると考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、習熟度に
応じて出力音声速度を自動的に変化させることができる
学習装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明による学習装置
は、学習用ソフトを再生する再生部を備えた学習装置に
おいて、学習者の習熟度を検出するための習熟度検出手
段、および習熟度検出手段によって検出された習熟度に
基づいて、学習装置の出力音声速度を制御する音声速度
制御手段を備えていることを特徴とする。
【0007】音声速度制御手段として、たとえば、習熟
度検出手段によって検出された習熟度に基づいて、再生
部の再生速度を制御するものを用いてもよい。この場合
には、再生部の出力音声の音程を標準音程に変換する音
程変換部を設けることが好ましい。
【0008】音声速度制御手段を、習熟度検出手段によ
って検出された習熟度に基づいて、再生部の再生速度を
制御する手段および再生部の出力音声の音声速度を変換
する手段から構成してもよい。
【0009】習熟度検出手段として、次のようなものを
用いてもよい。 (1)学習用ソフトの同じ部分に対する再生繰り返し回
数に基づいて、習熟度を検出するもの。 (2)学習者の発声速度に基づいて、習熟度を検出する
もの。 (3)学習者の発音の正確性に基づいて、習熟度を検出
するもの。
【0010】
【作用】学習者の習熟度が検出される。そして、検出さ
れた習熟度に基づいて、学習装置の出力音声速度が制御
される。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明を英会話学
習用テープを利用した学習装置に適用した場合の実施例
について説明する。
【0012】(1)第1実施例の説明
【0013】図1は、学習装置の全体構成を示してい
る。
【0014】再生部5は、英会話学習用テープ10を再
生するものであり、テープ10を所定速度で走行させる
ためのモータ51、走行しているテープ10から音声を
再生するための磁気ヘッド52等を備えている。
【0015】モータ回転速度制御部4は、音声速度制御
部3からの再生速度指令に基づいて、モータ51の回転
速度を制御する。
【0016】音声速度制御部3は、早聞き/遅聞きモー
ド設定部1によって設定されているモードと、習熟度検
出部2によって検出された学習者の習熟度とに基づい
て、再生部5の再生速度を制御し、出力音声速度を決定
する。
【0017】早聞き/遅聞きモード設定部1は、習熟度
が上がった場合に出力音声速度を速くするモードおよび
遅くするモードのうちのいずれかを、設定するためのも
のである。習熟度検出部2は、学習者の習熟度を検出す
るものである。
【0018】音程変換部6は、音声速度制御部3からの
音声速度指令に基づいて、再生部5から送られてきた音
声信号の音程のみを標準音程(標準速度再生時の音程)
に変換するものである。
【0019】図2は、音程変換部6の構成を示してい
る。音程変換部6は、A/D変換器61、音声信号処理
部62およびD/A変換器63から構成されている。
【0020】再生部5から送られてきた音声信号は、A
/D変換器61によってディジタル信号に変換される。
A/D変換器61のサンプリング周波数は、標準サンプ
リング周波数をfSOとし、再生部5の再生速度倍率をn
とすると、n・fSOに設定される。
【0021】A/D変換器61から出力されるディジタ
ル信号は、音声信号処理部62によって圧縮伸長処理さ
れる。圧縮率は、再生部5の再生速度倍率をnとする
と、1/nに設定される。
【0022】音声信号処理部62の出力は、D/A変換
器63によってアナログ信号に変換される。D/A変換
器63のサンプリング周波数は、再生部5の再生速度倍
率にかかわらず、標準サンプリング周波数fSOに設定さ
れる。この実施例では、音程変換部6の入出力信号が共
にがアナログ信号である場合の例を示したが、音程変換
部6の入出力信号が共にディジタル信号である場合に
は、A/D変換器61およびD/A変換器63は不要で
ある。
【0023】圧縮率は、たとえば、2倍速再生時には、
1/2に設定される。つまり、音声の2ピッチ周期が1
ピッチ周期となるように音声信号が間引かれる。これに
より、音声速度は2倍速のままで音程が元に戻される。
【0024】1/2倍速再生時には、圧縮率は2に設定
される。つまり、音声の1ピッチ周期が2ピッチ周期に
なるように、音声信号が挿入される。これにより、音声
速度は1/2倍速のままで音程が元に戻される。
【0025】図3は、習熟度検出部2の構成の一例を示
している。テープカウンタ21は、テープ10の再生位
置を検出するためのものである。再生開始位置記憶部2
2は、再生が開始された時のテープカウンタ21のカウ
ント値(再生開始位置)を記憶するものである。再生停
止位置記憶部23は、再生が停止された時のテープカウ
ンタ21のカウント値(再生停止位置)を記憶するもの
である。現在再生位置保持部24は、現在のテープカウ
ンタ21のカウント値(現在再生位置)を保持するもの
である。
【0026】比較部25は、現在再生位置を、再生開始
位置または再生停止位置と比較するものである。繰り返
し回数計数部26は、比較部25の比較結果に応じて、
テープ10の同じ部分に対して再生が繰り返された回数
を計数するものである。
【0027】この例では、再生部5にセットされたテー
プ10の再生が開始された後、電源が切られるか、当該
テープ10が再生部5から取り出されるまでの間におい
て、テープ10の同じ部分に対して再生が繰り返された
回数を習熟度として検出している。
【0028】この習熟度検出部の動作概要を説明する。
再生開始から再生停止までの再生動作が行われるごと
に、再生開始位置Nsおよび再生停止位置Neが、それ
ぞれ再生開始位置記憶部22および再生停止位置記憶部
23に記憶される。
【0029】今回の再生より1回前となる前回の再生に
おける再生開始位置をNs〔m−1〕、再生停止位置を
Ne〔m−1〕とする。また、今回の再生における再生
開始位置をNs〔m〕、再生中の現在再生位置をk、再
生停止位置をNe〔m〕とすると、次の4つのケースに
応じた処理が行われる。
【0030】(a)case1 図4(a)に示すように、前回の再生開始位置Ns〔m
−1〕より前方位置で今回の再生が開始され、前回の再
生開始位置Ns〔m−1〕より前方位置で今回の再生が
停止された場合(Ns〔m〕<Ne〔m〕<Ns〔m−
1〕)。この場合には、繰り返し回数Qがリセットされ
る。
【0031】(b)case2 図4(b)に示すように、前回の再生開始位置Ns〔m
−1〕より前方位置で今回の再生が開始され、前回の再
生開始位置Ns〔m−1〕より後方で今回の再生が停止
された場合(Ns〔m〕<Ns〔m−1〕<Ne
〔m〕)。この場合には、現在再生位置kが、前回の再
生開始位置Ns〔m−1〕に達した時点で、繰り返し回
数Qが1だけインクリメントされる。
【0032】(c)case3 図4(c)に示すように、前回の再生開始位置Ns〔m
−1〕と前回の再生停止位置Ne〔m−1〕との間位置
で今回の再生が開始された場合(Ns〔m−1〕≦Ns
〔m〕≦Ne〔m−1〕)。この場合には、現在再生位
置kが、前回の再生開始位置Ns〔m−1〕と前回の再
生停止位置Ne〔m−1〕との間位置になった時点(再
生開始時点)で、繰り返し回数Qが1だけインクリメン
トされる。
【0033】(d)case4 図4(d)に示すように、前回の再生停止位置Ne〔m
−1〕より後方位置で今回の再生が開始され、前回の再
生停止位置Ne〔m−1〕より後方位置で今回の再生が
停止された場合(Ne〔m−1〕<Ns〔m〕<Ne
〔m〕)。この場合には、繰り返し回数Qがリセットさ
れる。
【0034】図5は、上述した習熟度検出部2の動作手
順を示している。まず、1回目に再生が開始されると、
再生開始位置Ns〔1〕が、再生開始位置記憶部22に
記憶される(ステップ1)。そして、再生が停止される
と、再生開始位置Ne〔1〕が、再生停止位置記憶部2
3に記憶される(ステップ2)。
【0035】次に、2回目の再生が開始されると、再生
開始位置Ns〔2〕が、再生開始位置記憶部22に記憶
される(ステップ3)。現在再生位置保持部24には、
現在再生位置kが保持される(ステップ4)。
【0036】再生が停止されていなければ(ステップ
5)、現在再生位置kと、前回の再生における再生開始
位置Ns〔m−1〕および再生停止位置Ne〔m−1〕
とが比較される(ステップ6)。
【0037】そして、k<Ns〔m−1〕であるか、N
s〔m−1〕≦k≦Ne〔m−1〕であるか、k>Ne
〔m−1〕であるかが判別される(ステップ7)。
【0038】今回の再生がcase2(図4(b))に該当
する場合には、ステップ7で、k<Ns〔m−1〕と判
別され、ステップ4に戻り、ステップ4〜ステップ7が
繰り返される。そして、現在再生位置kが前回の再生開
始位置Ns〔m−1〕に達すると、ステップ7において
Ns〔m−1〕≦k≦Ne〔m−1〕と判定される。し
たがって、ステップ8に進み、繰り返し回数Qが1だけ
インクリメントされる。この後、再生が停止すると、再
生停止位置が再生停止位置記憶部23に記憶される(ス
テップ9)。この後、ステップ3に戻り、次の再生待ち
となる。
【0039】今回の再生がcase3(図4(c))に該当
する場合には、再生開始直後のステップ7で、Ns〔m
−1〕≦k≦Ne〔m−1〕と判定される。したがっ
て、ステップ8に進み、繰り返し回数計数部26におい
て繰り返し回数Qが1だけインクリメントされる。この
後、再生が停止すると、再生停止位置が再生停止位置記
憶部23に記憶される(ステップ9)。この後、ステッ
プ3に戻り、次の再生待ちとなる。
【0040】今回の再生がcase1(図4(a))に該当
する場合には、ステップ7で、k<Ns〔m−1〕と判
別され、、ステップ4に戻り、ステップ4〜ステップ7
が繰り返される。そして、再生が停止すると(ステップ
5)、再生停止位置が再生停止位置記憶部23に記憶さ
れる(ステップ10)。そして、繰り返し回数Qがリセ
ットされる(ステップ11)。この後、ステップ3に戻
り、次の再生待ちとなる。
【0041】今回の再生がcase4(図4(d))に該当
する場合には、再生開始直後のステップ7で、k>Ne
〔m−1〕と判別される。したがって、ステップ12に
進み、繰り返し回数Qがリセットされる。そして、再生
が停止すると、再生停止位置が再生停止位置記憶部23
に記憶される(ステップ13)。この後、ステップ3に
戻り、次の再生待ちとなる。
【0042】図1に戻って、学習装置の全体的な動作に
ついて説明する。ここでは、早聞きモードが設定されて
いるものとする。再生部5による再生が開始されると、
再生部5から出力される音声信号は、音程変換部6によ
ってその音程が標準音程に戻された後、出力される。
【0043】再生が開始された後においては、習熟度検
出部2によって習熟度が検出される。上記の例では再生
繰り返し回数Qが算出される。習熟度が上がると(再生
繰り返し回数Qが大きくなると)、再生速度制御部3に
よって再生速度が速くされる。つまり、モータ51の回
転速度がモータ回転速度制御部4によって速くされる。
逆に、習熟度が下がると(再生繰り返し回数Qが小さく
なると)、再生速度制御部3によって再生速度が遅くさ
れる。
【0044】図6は、他の学習装置を示している。図6
において、図1と同じものには、同じ符号を付してその
説明を省略する。
【0045】この学習装置においては、図1の学習装置
の音程変換部6の代わりに音程と速度を変換する話速変
換部7が設けられている。この話速変換部7は、再生部
5から出力された音声の音程を標準音程に変換するとと
もに再生部5から出力された音声の速度を変換するもの
であり、学習時間を短縮化するために設けられている。
【0046】図7は、図6の学習装置の話速変換部7の
構成を示している。話速変換部7は、音声信号入力部7
1、区間判別部72、信号処理部73、音声メモリ74
および音声信号出力部76を備えている。信号処理部7
3は、時間軸圧縮伸長部77、削除部78等を備えてい
る。
【0047】音声信号入力部71は、たとえば、増幅
部、A/D変換部、フレームメモリ等を備えている。音
声信号入力部71に入力された信号は、増幅された後、
ディジタル信号に変換されて、フレームメモリに格納さ
れる。音声信号入力部71の出力は、区間判別部72と
信号処理部73とに送られる。
【0048】区間判別部72では、入力信号が内容理解
に有用な音声区間であるか内容理解に有効でない無音区
間であるかが判別される。区間判別部72においては、
たとえば、音声信号入力部71のフレームメモリに入力
された所定数の入力信号のパワー平均値が所定のしきい
値以上にあるときに当該入力信号区間は音声区間である
と判別され、入力信号のパワー平均値が所定のしきい値
より小さいときには当該入力信号区間は無音区間である
と判別される。
【0049】信号処理部73では、音声信号入力部71
から送られてくる入力信号に対して、区間判別部72の
判別結果に応じた処理が行なわれる。つまり、継続長が
所定値以上の無音区間の入力信号は、削除部78によっ
て削除される。また、音声区間の入力信号および継続長
が所定値より小さい無音区間の入力信号に対しては、時
間軸圧縮伸長処理部77によって、再生部5の再生速度
倍率をnとして1/n以上の圧縮率αで時間軸圧縮伸長
処理が施される。
【0050】信号処理部73の出力は、音声メモリ74
に一旦蓄積された後、音声信号出力部26に送られて出
力される。音声信号出力部76は、D/A変換部を備え
ている。音声メモリ74から音声信号出力部76に送ら
れてきたディジタル信号は、アナログ信号に変換されて
音声信号出力部76から出力される。この実施例では、
話速変換部7の入出力信号が共にアナログ信号である場
合の例を示したが、話速変換部7の入出力信号が共にデ
ィジタル信号である場合には、A/D変換部およびD/
A変換部は不要である。
【0051】習熟度に応じて、標準音声速度に対する図
6の学習装置の出力音声速度倍率が、たとえば、1.0
〜2.0までの範囲で変化させられる場合を考える。
【0052】習熟度が上がり、標準音声速度に対する学
習装置の出力音声速度倍率を1.0より大きな値、たと
えば、3/2に設定したい場合には、再生部5の再生速
度倍率が2倍に設定される。そして、話速変換部7によ
って、学習装置の出力音声速度倍率が3/2になるよう
に話速変換が行われる。
【0053】音声信号出力部76内のD/A変換部のサ
ンプリング周波数は、標準サンプリング周波数fSOに設
定され、音声信号入力部71内のA/D変換部のサンプ
リング周波数は、再生部5の再生速度倍率をnとする
と、n・fSOに設定される。したがって、高速再生時に
おいても、出力音声の音程は元の音程となる。
【0054】また、時間軸圧縮伸長部77の圧縮率α
は、再生部5の再生速度倍率をnとすると、1/n以上
であって、習熟度によって決定された学習装置の出力音
声速度倍率に応じた値に設定される。たとえば、習熟度
に応じた学習装置の出力音声速度倍率が3/2である場
合には、再生部5の再生速度倍率nが2に設定されると
とともに、圧縮率αが2/3に設定される。
【0055】再生部5の再生速度倍率nが2に設定さ
れ、圧縮率αが2/3に設定されたときには、標準再生
速度の2倍速で再生された音声データの3ピッチ周期が
2ピッチ周期に間引かれる。そして、この圧縮された音
声データが標準再生速度で読み出されるため、学習装置
の出力音声速度は、標準音声速度の3/2倍となる。
【0056】図1に示す学習装置では、学習装置の出力
音声速度倍率を標準音声速度の3/2倍にするために、
再生部5の再生速度を3/2倍にしている。これに対し
て、図6の学習装置では、再生部5の再生速度を2倍と
している。そして、話速変換部7で、再生部5から出力
される音声信号のうち、継続長が所定値以上の無音区間
を削除し、継続長が所定値より小さい無音区間の音声信
号および音声区間の音声信号を圧縮率2/3で圧縮する
ことにより、学習装置の出力音声速度を3/2倍にして
いる。
【0057】すなわち、この場合の図1の学習装置での
学習時間は、再生部5の再生速度が3/2倍速であるた
め、標準速度再生時間の2/3となり、図6の学習装置
での学習時間は再生部5の再生速度が2倍速であるた
め、標準速度再生時間の1/2となる。したがって、図
1の学習装置に対して図6の学習装置では、継続長が所
定値以上の無音区間が削除された分だけ、学習時間が短
縮化される。
【0058】図8は、習熟度検出部2の他の例を示して
いる。マイク101は、学習装置から出力された単語、
フレーズ等を学習者がリピートした際の発声音を集音す
る。発声速度検出部102は、マイク101から出力さ
れる音声信号に基づいて、学習者の発声速度を検出す
る。
【0059】比較部103は、発声速度検出部102に
よって検出された学習者の発声音の速度と、標準発声速
度保持部104に保持されている標準発声速度とを比較
し、その比較結果を習熟度とする。つまり、標準発声速
度に対する学習者の発声速度の比率を習熟度とする。
【0060】図9は、習熟度検出部2のさらに他の例を
示している。この習熟度検出部では、図8の習熟度検出
部と、次の点が異なっている。つまり、発声速度検出部
102によって検出された学習者の発声速度が発声速度
保持部106に保持される。そして、発声速度保持部1
06の内容は、発声速度更新部105によって、最新に
検出された学習者の発声速度に更新される。
【0061】比較部103は、発声速度検出部102に
よって検出された今回の学習者の発声音の速度と、発声
速度保持部106に保持されている前回の学習者の発声
速度とを比較し、その比較結果を習熟度とする。つま
り、発声速度保持部106に保持されている前回の学習
者の発声速度に対する今回の学習者の発声速度の比率を
習熟度とする。なお、発声速度の検出方法としては、単
位時間当たりの母音の数または母音の継続長を検出する
方法、単位時間当たりの音声区間と無音区間との割合を
検出する方法、単位時間当たりの周波数成分の変化量を
検出する方法等がある。
【0062】図10は、習熟度検出部2のさらに他の例
を示している。マイク111は、学習装置から出力され
た単語、フレーズ等を学習者がリピートした際の発声音
を集音する。不特定話者音素認識部112は、たとえ
ば、HMM(hidden Markov model) を用いて、マイク1
11から出力された音声信号から音素( 単語) を抽出す
る。音声パターン生成部113は、抽出された音素の音
声パターン、たとえば、当該音素の発音を表す記号から
なるパターンを生成する。
【0063】比較部114は、標準音声パターン保持部
115内から不特定話者音素認識部112によって抽出
された音素に対応する単語の標準音声パターン、たとえ
ば、当該音素に対応する単語の正式な発音記号を検索す
る。そして、得られた標準音声パターンと音声パターン
生成部113によって生成された音声パターンとを比較
し、発音の正確さを%換算し、これを習熟度とする。
【0064】図11は、習熟度検出部2のさらに他の例
を示している。マイク121は、学習装置から出力され
た単語、フレーズ等を学習者がリピートした際の発声音
を集音する。ピッチパターン抽出部122は、マイク1
21から出力された音声信号から音声のピッチパターン
を抽出する。
【0065】比較部123は、標準音声パターン保持部
124内の標準音声のピッチパターンと、ピッチパター
ン抽出部122によって抽出された音のピッチパターン
とを比較し、発音の正確さを%換算し、これを習熟度と
する。
【0066】
【発明の効果】この発明によれば、習熟度に応じて出力
音声速度を自動的に変化させることができる。このた
め、学習を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】学習装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】音程変換部の構成を示すブロック図である。
【図3】習熟度検出部の構成を示すブロック図である。
【図4】習熟度検出部の動作を説明するため説明図であ
る。
【図5】習熟度検出部による動作手順を示すフローチャ
ートである。
【図6】学習装置の他の例を示すブロック図である。
【図7】話速変換部の構成を示すブロック図である。
【図8】習熟度検出部の他の例を示すブロック図であ
る。
【図9】習熟度検出部のさらに他の例を示すブロック図
である。
【図10】習熟度検出部のさらに他の例を示すブロック
図である。
【図11】習熟度検出部のさらに他の例を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 早聞き/遅聞きモード設定部 2 習熟度検出部 3 音声速度制御部 4 回転速度制御部 5 再生部 6 音程変換部 7 話速変換部 10 テープ 21 テープカウンタ 22 再生開始位置記憶部 23 再生停止位置記憶部 24 現在再生位置保持部 25 比較部 26 繰り返し回数計数部 51 モータ 52 磁気ヘッド

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 学習用ソフトを再生する再生部を備えた
    学習装置において、 学習者の習熟度を検出するための習熟度検出手段、およ
    び習熟度検出手段によって検出された習熟度に基づい
    て、学習装置の出力音声速度を制御する音声速度制御手
    段、 を備えている学習装置。
  2. 【請求項2】 音声速度制御手段が、習熟度検出手段に
    よって検出された習熟度に基づいて、再生部の再生速度
    を制御するものである請求項1に記載の学習装置。
  3. 【請求項3】 再生部の出力音声の音程を標準音程に変
    換する音程変換部を備えている請求項2に記載の学習装
    置。
  4. 【請求項4】 音声速度制御手段が、習熟度検出手段に
    よって検出された習熟度に基づいて、再生部の再生速度
    を制御する手段、および再生部の出力音声の音声速度を
    変換する手段から構成されている請求項1に記載の学習
    装置。
  5. 【請求項5】 習熟度検出手段が、学習用ソフトの同じ
    部分に対する再生繰り返し回数に基づいて、習熟度を検
    出するものである請求項1、2、3および4のいずれか
    に記載の学習装置。
  6. 【請求項6】 習熟度検出手段が、学習者の発声速度に
    基づいて、習熟度を検出するものである請求項1、2、
    3および4のいずれかに記載の学習装置。
  7. 【請求項7】 習熟度検出手段が、学習者の発音の正確
    性に基づいて、習熟度を検出するものである請求項1、
    2、3および4のいずれかに記載の学習装置。
JP7013170A 1995-01-30 1995-01-30 学習装置 Pending JPH08202259A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004053652A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Asahi Kasei Corp 発音判定システム、システム管理用サーバ及びプログラム
JP2013195765A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Reshipuro:Kk スマートデバイスによる英語学習法、アプリケーションソフトおよびスマートデバイス

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