KR100726721B1 - 학습기능을 갖는 노래반주기 및 그 학습방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 학습용 책자의 그림 옆에 코드패턴을 형성하여 그 코드패턴을 인식하여 음성으로 학습하도록 하는 학습기능을 갖는 노래반주기에 관한 것으로, 학습용 책자에 그림 혹은 학습용 글자 또는 기호에 대응하는 코드패턴을 형성하고 유,무선마이크로 그 코드패턴을 인식하여 음성으로 출력되도록 하고 그 음성을 따라 학습하도록 하는 노래반주기에서 학습용 책자에 형성된 그림에 대응하는 코드패턴을 인식하고, 상기 인식된 코드패턴을 그림에 해당하는 학습용 음성데이터를 스피커를 통해 송출하며, 상기 스피커를 통해 송출된 음성을 학습자가 마이크를 통해 입력할 시 상기 입력된 음성신호를 문자로 변환하며, 미리 저장되어 있는 상기 인식한 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터를 비교하여 상기 문자로 변환된 음성신호와 미리 저장되어 있는 상기 인식한 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터의 일치유무를 판단하여 출력하도록 하는 학습기능을 갖는 노래반주기 및 그 학습방법.

노래반주기, 무선마이크, 학습, 코드판독, 패턴인식

Description

학습기능을 갖는 노래반주기 및 그 학습방법{Song accompaniment apparatus have study function and method for thereof}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 노래반주기의 구성도.

도 2는 도 1중 코드인식부(24)의 상세구성도.

도 3은 도 1중 무선코드인식부(62)의 상세구성도.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코드패턴이 형성된 학습용 책자(10)의 예시도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 학습기능을 수행하기 위한 제어흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 학습용 책자 20: 음원모듈 22: 키입력부

24: 코드인식부 26: 인터페이스 28: 콘트롤러

30: 메모리 32: 마이크 34: 증폭기 및 리미터

36: A/D-D/A 변환기 38: 로우패스필터 40: RF증폭기

42, 48: 안테나 44: 영사처리부 46: RF처리부

50: LCD 52: 음성/문자 변환기 54: 로우패스필터

56: 비교기

본 발명은 노래 반주기에 관한 것으로, 특히 본 발명은 학습용 책자의 그림 옆에 코드패턴을 형성하여 그 코드패턴을 인식하여 음성으로 학습하도록 하는 학습기능을 갖는 노래반주기에 관한 것이다.

일반적으로 많이 이용하는 노래방 기기는 메모리 팩에 저장한 노래 중 사용자가 원하는 곡을 선택하여 재생되도록 하고 화면을 통하여 표시되는 가사를 보면서 스피커를 통해 들리는 반주음에 따라 노래를 부르면 마이크를 거쳐 상기의 반주음과 혼합되어 출력되도록 함으로써 노래를 쉽게 연습할 수 있어 많은 사람들이 이용하고 있다.

그러나 노래방 기기는 그 이용자가 많은 반면에 직접 노래방에 방문하여야 하는 번거로움으로 인하여 노래방에 가지 않고 가정에서도 많은 곡의 반주음을 메모리에 입력시킨 상태에서 외부로부터 곡의 선택이 있으면 해당되는 곡의 반주음을 출력하는 중에 마이크를 통하여 입력되는 노래와 믹싱하여 외부의 음향기기에 무선으로 출력하도록 한 유, 무선 마이크가 제안되어 많이 이용되고 있는 실정이다.

그리고 상기의 노래방 기기나 유, 무선 마이크는 매우 다양한 사람들이 공용으로 이용할 수 있도록 하기 위하여 될 수 있는 대로 많은 곡의 반주음을 포함하는 정보를 저장하여야 한다.

더구나 많은 곡의 반주음을 내장한 유, 무선 마이크에 가사 데이터와 배경화 면의 영상신호를 내장하여 텔레비전을 통해 화면을 보면서 반주음에 맞춰 노래를 부를 수 있도록 하는 노래 반주기를 내장하여 사용하기도 하였다.

이와 같은 종래의 무선 마이크로 이루어진 영상 노래 반주기는 가정에서 많이 사용하고 있는 추세이며, 가정에서 아이들의 교육을 위해 그림책을 설명하기 위한 학습기능을 갖는 노래반주기가 요구되었다.

따라서 본 발명의 목적은 학습용 책자에 그림 혹은 학습용 글자 또는 기호에 대응하는 코드패턴을 형성하고 유,무선마이크로 그 코드패턴을 인식하여 음성으로 출력되도록 하고 그 음성을 따라 학습하도록 하는 학습기능을 갖는 노래반주기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 양태(aspect)에 따른 코드패턴을 이용한 학습기능을 갖는 노래반주기는, 다수의 그림과 상기 그림에 대응하는 코드패턴이 형성된 학습용 책자에 형성된 다수의 그림 중 해당 그림에 대응하는 코드패턴을 인식하는 코드인식부와, 외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크와, 상기 코드인식부로부터 입력된 코드패턴 인식데이터를 받아 상기 메모리에 저장되어 있는 그림에 해당하는 학습용 음성데이터와 상기 마이크를 통하여 입력된 발성음성 데이터의 비교결과에 대응하여 판단결과를 표시할 수 있도록 제어하는 콘트롤러와, 상기 그림에 대응하는 코드패턴, 상기 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터 및 음성데이터, 상기 콘트롤러의 제어를 위한 프로그램, 및 영상신호를 저장하는 메모리와, 상기 코드패턴에 대응하는 데이터를 음성합성하여 출력하는 음원모듈과, 상기 마이크로부터 입력되는 음성신호를 증폭 및 제한하는 증폭기 및 리미터와 상기 콘트롤러의 제어에 의해 상기 증폭기 및 리미터로부터 출력된 음성신호를 디지털신호로 변환하거나 상기 음원 모듈로부터 음성합성하여 출력되는 학습용 음성이나 학습결과음성을 아날로그신호로 변환하는 A/D-D/A 변환기와, 상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습용 음성 및 학습결과 음성신호를 소정대역 이하의 주파수 대역만 통과시키면서 샘플링 노이즈가 제거되도록 하는 로우패스필터와, 상기 로우패스필터로부터 출력된 소정대역 이하의 주파수의 음성신호로 증폭하여 FM 주파수로 변환하면서 주파수 변조파형으로 안테나를 통해 외부의 영상기기에 무선으로 전송되도록 하는 RF증폭부와, 상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습자의 음성을 문자데이터로 변환하는 음성/문자변환기와, 상기 음성/문자 변환기로부터 문자로 변환된 데이터를 임시저장하는 버퍼메모리와, 상기 버퍼메모리에 저장된 문자데이터와 상기 메모리의 문자저장영역에 저장된 학습용 문자 데이터를 비교하여 상기 콘트롤러로 인가하는 비교기를 포함함을 특징으로 한다.
상기 콘트롤러의 제어에 의해 디지털신호로 전달되는 배경이 되는 R신호와 G신호와 B신호와 칼라반송파 신호 및 수평,수직 동기신호를 하나의 정형화된 영상신호로 출력하도록 하고, 정형화된 영상신호에 자막이 되는 영상신호를 오버레이의 형태로 혼합하여 하나의 화상에 표현되도록 처리하여 출력하는 영상처리부와; 상기 로우패스필터로부터 출력된 소정대역 이하의 주파수의 음성신호와 상기 영상처리부로부터 처리된 영상신호를 받아 음향영상기기로 출력되도록 인터페이싱하는 오디오/비디오 인터페이스를 더 포함함을 특징으로 한다.

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상기 코드인식부는, 무선마이크의 끝단에 설치되어 있으며, 렌즈를 장착한 카메라와, 상기 카메라의 전방으로 소정의 빛을 조사하기 위한 광원과, 상기 렌즈에 의해 촬영된 코드패턴을 인식하도록 제어하는 제어부와, 상기 카메라로부터 촬영된 코드패턴 데이터의 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부와, 상기 제어부의 제어에 의해 렌즈의 줌기능을 제어하는 줌제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 광원을 점등시키거나 소등시키는 광원제어부를 포함함을 특징으로 한다.

상기 학습용 책자에 형성된 코드패턴을 인식하여 무선으로 송출하는 무선코드 인식부와, 상기 무선코드인식부로부터 무선으로 송출된 코드패턴 데이터를 복조하는 RF수신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 무선코드 인식부는, 렌즈를 장착한 카메라와, 상기 카메라의 전방으로 소정의 빛을 조사하기 위한 광원과, 반주기능모드 및 학습기능모드 선택키신호 및 줌제어키신호를 발생하는 키입력부와, 상기 키입력부로부터 발생되는 키명령어를 받아 상기 카메라에 의해 촬영된 코드패턴 데이터를 인식하도록 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 카메라로부터 촬영된 코드패턴 데이터의 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부와, 상기 제어부의 제어에 의해 렌즈의 줌기능을 제어하는 줌제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 광원을 점등시키거나 소등시키는 광원제어부와, 외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크와, 상기 마이크로부터 입력되는 음성신호를 증폭하는 프리앰프와, 상기 프리앰프로부터 증폭된 음성신호나 상기 제어부로부터 출력되는 키명령신호를 선택적으로 출력하는 머지부와, 상기 머지부로부터 출력되는 음성신호나 키명령신호를 무선으로 송출하고 상기 신호처리부로부터 처리된 패턴데이터를 무선으로 송출하는 RF송신부를 포함함을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 양태에 따른 코드패턴을 이용한 학습기능을 갖는 노래반주기는, 학습용 글자 혹은 기호와 상기 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 코드패턴이 형성된 학습용 책자에 도시된 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 코드패턴을 인식하는 코드인식부와, 외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크와, 상기 코드인식부로부터 입력된 코드패턴 인식데이터를 받아 상기 메모리에 저장되어 있는 상기 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 학습용 음성데이터와 상기 마이크를 통하여 입력된 발성음성 데이터의 비교결과에 대응하여 판단결과를 표시할 수 있도록 제어하는 콘트롤러와, 상기 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 코드패턴, 상기 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터 및 음성데이터, 상기 콘트롤러의 제어를 위한 프로그램, 및 영상신호를 저장하는 메모리와, 상기 마이크로부터 입력되는 음성신호를 증폭 및 제한하는 증폭기 및 리미터와, 상기 코드패턴에 대응하는 데이터를 음성합성하여 출력하는 음원모듈과, 상기 콘트롤러의 제어에 의해 상기 증폭기 및 리미터로부터 출력된 음성신호를 디지털신호로 변환하거나 상기 음원 모듈로부터 음성을 합성하여 출력되는 학습용 음성이나 학습결과 음성을 아날로그신호로 변환하는 A/D-D/A 변환기와, 상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습용 음성 및 학습결과 음성신호를 소정대역 이하의 주파수 대역만 통과시키면서 샘플링 노이즈가 제거되도록 하는 로우패스필터와, 상기 로우패스필터로부터 출력된 소정대역 이하의 주파수의 음성신호로 증폭하여 FM 주파수로 변환하면서 주파수 변조파형으로 안테나를 통해 외부의 영상기기에 무선으로 전송되도록 하는 RF증폭기와, 상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습자의 음성을 문자데이터로 변환하는 음성/문자변환기와, 상기 음성/문자 변환기로부터 문자로 변환된 데이터를 임시저장하는 버퍼메모리와, 상기 버퍼메모리에 저장된 문자데이터와 상기 메모리의 문자저장영역에 저장된 학습용 문자 데이터를 비교하여 상기 콘트롤러로 인가하는 비교기를 포함함을 특징으로 한다.

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상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노래반주기능을 갖는 노래반주기에서 코드패턴을 이용한 학습방법은, 다수의 그림과 상기 그림에 대응하는 코드패턴이 형성된 학습용 책자를 구비하고, 상기 학습용 책자에 형성된 그림에 대응하는 코드패턴을 인식하는 단계와, 상기 인식된 코드패턴에 응답하여 상기 그림에 해당하는 학습용 음성데이터를 스피커를 통해 송출하는 단계와, 상기 스피커를 통해 송출된 음성과 대응되는 음성이 학습자에 의해 마이크를 통해 입력되면, 상기 학습자에 의해 입력된 음성신호를 문자로 변환하는 단계와, 상기 문자로 변환된 음성신호와 미리 저장되어 있는 상기 인식한 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터를 비교하는 단계와, 상기 문자로 변환된 음성신호와 상기 학습용 문자데이터의 일치 유무를 판단하여 그 판단결과를 출력하는 단계를 구비함을 특징으로 한다.

상기 학습용 문자데이터 일치유무에 대한 판단 결과는 음성이나 문자로 출력될 수 있다.

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이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 노래반주기의 구성도이다.

여러 가지 그림들에 대응하는 코드패턴을 갖는 학습용 책자(10)와;

상기 코드패턴에 대응하는 데이터를 음성합성하여 출력하는 음원모듈(sound module)(20)과;

반주기능모드 및 학습기능모드 선택키신호를 발생하는 키입력부(22)와;

상기 학습용 책자(10)에 형성된 코드패턴을 인식하는 코드인식부(24)와;

상기 학습용 책자(10)에 형성된 코드패턴을 인식하여 무선으로 송출하는 무선코드인식부(62)와;

상기 무선코드인식부(62)로부터 무선으로 송출된 코드패턴 데이터를 복조하는 RF수신부(64)와;

상기 코드인식부(24)나 RF수신부(64)로부터 복조된 코드패턴 데이터를 콘트롤러(28)가 판독할 수 있도록 인터페이싱하는 인터페이스(26)와;

상기 인터페이스(26)를 통해 입력된 코드패턴 인식데이터를 받아 메모리(30) 에 저장되어 있는 그림에 해당하는 학습용 음성데이터와 마이크(32)를 통하여 입력된 발성음성 데이터의 비교결과에 대응하여 판단결과를 표시할 수 있도록 제어하는 콘트롤러(28)와;

본 발명의 동작을 수행하기 위한 프로그램과 학습용 문자 데이터 및 음성데이터와 영상신호를 저장하는 메모리(30)와;

외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크(32)와;

상기 마이크(32)로부터 입력되는 음성신호를 증폭 및 제한하는 증폭기 및 리미터(34)와;

상기 콘트롤러(28)의 제어에 의해 상기 증폭기 및 리미터(34)로부터 출력된 음성신호를 디지털신호로 변환하거나 상기 음원 모듈(20)로부터 음성합성하여 출력되는 학습용 음성이나 학습결과음성을 아날로그신호로 변환하는 아날로그/디지털-디지털/아날로그(A/D-D/A) 변환기(36)와;

상기 A/D-D/A변환기(36)를 통해 출력되는 학습용 음성 및 학습결과 음성신호를 소정대역(예컨대 20KHz)이하의 주파수 대역만 통과시키면서 소정대역(예컨대 20KHz)이상의 샘플링 노이즈는 제거되도록 하는 로우패스필터(LPF)(38)와;

상기 로우패스필터(LPF)(38)로부터 출력된 소정대역(예컨대 20KHz) 이하의 주파수의 음성신호로 증폭하여 FM 주파수로 변환하면서 주파수 변조파형으로 안테나(42)를 통해 외부의 영상기기에 무선으로 전송되도록 하는 RF증폭기(40)와;

상기 A/D-D/A변환기(36)를 통해 출력되는 학습자의 음성을 문자데이터로 변 환하는 음성/문자변환기(52)와;

상기 음성/문자 변환기(52)로부터 문자로 변환된 데이터를 임시 저장하는 버퍼메모리(54)와;

상기 버퍼메모리(54)에 저장된 문자데이터와 상기 메모리(30)의 문자저장영역에 저장된 학습용 문자 데이터를 비교하는 비교기(56)와;

상기 콘트롤러(28)의 제어에 의해 디지털신호로 전달되는 배경이 되는 R신호와 G신호와 B신호와 칼라반송파 신호 및 수평,수직 동기신호를 하나의 정형화된 영상신호로 출력하도록 하고, 정형화된 영상신호에 자막이 되는 영상신호를 오버레이의 형태로 혼합하여 하나의 화상에 표현되도록 처리하여 출력하는 영상처리부(44)와;

상기 영상처리부(44)로부터 처리된 영상신호를 반송파신호에 실어 안테나(48)를 통해 송출하는 RF처리부(46)와;

상기 콘트롤러(28)의 제어에 의해 동작 상태를 표시하는 LCD(50)와;

상기 로우패스필터(LPF)(38)로부터 출력된 소정대역(예컨대 20KHz) 이하의 주파수의 음성신호와 상기 영상처리부(44)로부터 처리된 영상신호를 받아 음향영상기기로 출력되도록 인터페이싱하는 오디오/비디오 인터페이스(58)로 구성되어 있다.

상기 메모리(30)는 연주되는 곡의 주기와 데이터와 학습용 문자 데이터가 저장된 메모리(RAM)와, 본 발명에 따른 동작을 수행하기 위한 절차와 방법을 저장하는 프로그램 메모리(OS-ROM)와, 문자를 디지털신호로 데이터화시켜 저장하였다가 출력하는 문자 메모리(FONT-ROM), 음악 데이터를 미디 포맷으로 데이터화하고 압축하여 저장한 상태에서 출력하는 곡저장 메모리(DATA-ROM) 및 영상신호를 디지털 데이터화하여 저장하였다가 출력하는 영상저장 메모리(GRAPHIC-ROM)와, 사용자가 키입력부(22)나 코드인식부(24)를 통해 입력시킨 곡목번호를 저장하는 선곡메모리와, 다수의 노래곡목에 대응하는 코드패턴 및 학습용 그림에 대응하는 코드패턴을 저장하는 코드패턴 저장메모리와, 그림에 대응하는 학습용 음성데이터를 저장하는 음성메모리를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 영상처리부(44)는 디지털신호로 전달되는 배경이 되는 R신호와 G신호와 B신호와 칼라 반송파 신호 및 수평, 수직 동기신호를 하나의 정형화된 영상신호로 출력하도록 하는 RGB 엔코더와, 상기 RGB 엔코더로부터 정형화된 영상신호에 자막이 되는 영상신호를 오버레이의 형태로 혼합하여 하나의 화상에 표현되도록 하는 오버레이와, 외부 동기신호를 전달받아 NTSC와 PAL의 방송방식에 따라 각각 21.47727MHz나 22.168095MHz의 메인 클록을 선택적으로 출력하도록 하는 동기출력부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 키입력부(22)는 0부터 9까지의 숫자 키로 이루어져 사용자가 원하는 곡의 번호를 지정할 수 있는 곡 선택버튼과, 연주중 속도를 조정하고자 할 때 선택하는 속도지정버튼, 곡의 연주중 음정을 조정하고자 할 때 선택하는 음정지정버튼, 상기의 속도지정 버튼 또는 음정지정버튼을 누른 후 속도나 음정을 임의의 값으로 조정하는 조정올림버튼 및 조정내림버튼과, 연주중 트러블이 발생하거나 버튼조작의 실수로 정상적인 작동이 이루어지지 않을 때 다시 정상적인 상태로 환원시키기 위한 리세트버튼과, 반주를 위한 곡을 별도로 지정하지 않고 연속적으로 재생하기 위한 연속재생버튼과, 지정된 곡의 반주를 듣고 싶을 때 재생시작을 선택하는 곡재생버튼과, 곡을 재생하는 중에 곡의 선택을 바꾸거나 다시 선택하기 위해 재생을 중단시키기 위한 곡 지정버튼과, 내장된 밧데리의 전원을 내부에 공급시키기 위한 전원버튼 및 반주기능 모드와 학습모드를 선택하는 모드선택버튼과, 카메라 줌기능을 수행하기 위한 줌선택버튼을 포함하는 것이 바람직하다.

도 2는 도 1중 코드인식부(24)의 상세 구성도이다.

코드인식부(24)는 무선마이크(100)의 끝단에 설치되어 있으며, 렌즈(17)를 장착한 카메라(11)와, 상기 카메라(11)의 전방으로 소정의 빛을 조사하기 위한 광원(15)과, 상기 카메라(11)에 의해 촬영된 코드패턴 데이터를 인식하도록 제어하는 제어부(13)와, 상기 카메라(11)로부터 촬영된 코드패턴 데이터의 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부(12)와, 상기 제어부(13)의 제어에 의해 렌즈의 줌기능을 제어하는 줌제어부(14)와, 상기 제어부의 제어에 의해 광원을 점등시키거나 소등시키는 광원제어부(16)를 포함하는 것이 바람직하다.

도 3은 도 1중 무선코드인식부(62)의 상세구성도이다.

무선코드인식부(62)는 렌즈(17)를 장착한 카메라(11)와, 상기 카메라(11)의 전방으로 소정의 빛을 조사하기 위한 광원(15)과, 반주기능모드 및 학습기능모드 선택키신호 및 줌제어키신호를 발생하는 키입력부(70)와, 상기 키입력부(70)로부터 발생되는 키명령어를 받아 상기 카메라(11)에 의해 촬영된 코드패턴 데이터를 인식하도록 제어하는 제어부(13)와, 상기 제어부(13)의 제어에 의해 상기 카메라(11)로 부터 촬영된 코드패턴 데이터의 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부(12)와, 상기 제어부(13)의 제어에 의해 렌즈의 줌기능을 제어하는 줌제어부(14)와, 상기 제어부(13)의 제어에 의해 광원을 점등시키거나 소등시키는 광원제어부(16)와, 외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크(72)와, 상기 마이크(72)로부터 입력되는 음성신호를 증폭하는 프리앰프(74)와, 상기 프리앰프(74)로부터 증폭된 음성신호나 상기 제어부(13)로부터 출력되는 키명령신호를 선택적으로 출력하는 머지부(Merge)(76)와, 상기 머지부(76)로부터 출력되는 음성신호나 키명령신호를 무선으로 송출하고 상기 신호처리부(12)로부터 처리된 패턴데이터를 무선으로 송출하는 RF송신부(78)와, 상기 제어부(13)의 제어에 의해 무선코드인식부(64)의 사용 상태를 표시하는 LED(80)로 구성되어 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코드패턴이 형성된 학습용 책자(10)의 예시도이다.
그림(61), 그 그림(61)에 해당하는 코드패턴(63)이 형성되어 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 그림책을 학습하기 위한 제어흐름도이다.

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상술한 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예의 동작을 상세히 설명한다.

사용자는 학습기를 사용하기 위해 전원을 온시키고 학습기능모드를 선택한 후 도 4와 같은 형태를 갖는 학습용 책자(10)를 검색하여 자신이 원하는 그림에 대하여 학습용 책자(10)에 형성된 코드패턴을 코드인식부(24)나 무선코드인식부(62)에 근접시킨다. 상기 코드인식부(24)는 렌즈(17)를 구비하는 카메라(11), 광원(15)을 제어하는 광원제어부(16), 카메라(11)로부터 촬상된 코드패턴을 처리하는 신호처리부(12), 상기 카메라(10)에 장착된 렌즈(17)의 줌기능을 제어하는 줌제어부(14), 상기 광원제어부(16) 및 줌제어부(14)와 신호처리부(12)를 총괄적으로 제어하는 제어부(13) 등을 구비하여 코드패턴을 인식할 수 있다. 코드인식부(24)는 대한민국 공개특허공보 10-2004-0047819호에 개시된 도트패턴 판독부를 사용하여 코드패턴을 인식할 수도 있고, 또한 대한민국 공개특허공보 1995-0020241호에 개시된 코드판독장치에 의해 코드패턴을 인식할 수도 있다.

상기 무선코드인식부(62)는 렌즈(17)를 구비하는 카메라(11), 광원(15)을 제어하는 광원제어부(16), 카메라(11)로부터 촬상된 코드패턴을 처리하는 신호처리부(12), 상기 카메라(10)에 장착된 렌즈(17)의 줌기능을 제어하는 줌제어부(14), 상기 광원제어부(16) 및 줌제어부(14)와 신호처리부(12)를 총괄적으로 제어하는 제어부(13), 마이크(72), 프리앰프(74), 머지부(76), RF송신부(78) 등을 구비하여 코드패턴을 인식하여 무선으로 송출하도록 한다.

전원이 공급되면 제어부(13)는 광원제어부(16)를 제어하여 광원(15)을 점등시킨다. 그리고 사용자가 학습용 책자(10)에 기록되어 있는 그림 중 원하는 그림을 선택한 후 학습용 책자(10)에 형성된 코드패턴에 코드인식부(24)를 근접시키게 되면 렌즈(17)를 통해 카메라(11)는 코드패턴을 촬상하여 신호처리부(12)로 인가한 다. 신호처리부(12)는 상기 촬상된 코드패턴을 디지털신호로 변환하여 인터페이스(26)를 통해 콘트롤러(28)로 인가한다.

또한 사용자가 학습용책자(10)에 기록되어 있는 그림 중 원하는 그림을 선택한 후 학습용 책자(10)에 형성된 코드패턴에 무선코드인식부(62)를 근접시키게 되면 렌즈(17)를 통해 카메라(11)는 코드패턴을 촬상하여 신호처리부(12)로 인가한다. 신호처리부(12)는 상기 촬상된 코드패턴을 디지털신호로 변환하여 RF송신부(78)로 출력한다. RF송신부(78)는 상기 디지털처리된 코드패턴 데이터를 반송파에 실어 무선으로 송신한다. 이때 RF수신부(64)는 RF송신부(78)로부터 무선으로 송신된 코드패턴 데이터를 복조하여 인터페이스(26)를 통해 콘트롤러(28)로 인가한다.

이때 콘트롤러(28)는 코드패턴에 대응하는 디지털신호를 받아 메모리(30)의 문자 메모리영역에 저장된 학습용 데이터를 출력한다. 그러면 음원모듈(20)에서는 이 출력된 학습용 데이터를 음성합성하여 A/D-D/A변환기(36)로 출력한다.

상기 A/D-D/A변환기(36)는 이 음성합성된 데이터를 아날로그신호로 변환하여 로우패스필터(38)로 출력한다. 상기 로우패스필터(38)는 상기 아날로그신호로 변환된 음성신호 중, 예를 들어 20KHz이하의 주파수 대역만 통과시키면서, 예를 들어 20KHz 이상의 샘플링 노이즈가 제거되도록 한다. 그러면 RF증폭기(40)에서는 상기 로우패스필터(LPF)(38)로부터 출력된 소정대역 이하(예컨대 20KHz이하)의 주파수의 음성신호로 증폭하여 FM 주파수로 변환하면서 주파수 변조파형으로 안테나(42)를 통해 외부의 영상기기에 무선으로 전송되도록 한다. 이때, 예를 들어 그림책에 송아지 그림이 있고 그 송아지 그림 옆에 코드패턴에 코드인식부(24)를 근접시키게 되면 COW 라는 음성이 외부의 영상기기의 스피커로 송출된다. 이때 학습자는 마이크(32)나 마이크(72)에 "COW"라고 발성을 하면 마이크(32)를 통해 입력된 음성신호는 증폭기 및 리미터(34)를 통해 증폭된 후 일정레벨의 신호가 제한되어 출력되고, 마이크(72)를 통해 입력된 음성신호는 프리앰프(74) 및 머지부(76)와 RF송신부(78)를 통해 무선으로 송출된다. 상기 RF송신부(78)를 통해 송출된 음성신호는 RF수신부(64)에 의해 수신 복조되어 A/D-D/A변환기(36)로 인가된다. 그리고 상기 A/D-D/A변환기(36)는 이 제한된 음성 데이터를 디지털신호로 변환하여 음성/문자 변환기(52)로 인가한다 음성/문자변환기(52)는 상기 A/D-D/A변환기(36)를 통해 출력되는 학습자의 음성을 문자데이터로 변환하여 버퍼메모리(54)로 인가한다. 버퍼메모리(54)는 상기 콘트롤러(28)의 제어를 받아 상기 음성/문자 변환기(52)로부터 문자로 변환된 데이터를 임시저장한다. 비교기(56)는 상기 메모리(30)의 문자메모리에 저장된 문자데이터와 상기 버퍼메모리(54)에 저장된 문자데이터를 일치하는지 비교하여 콘트롤러(28)로 인가한다. 이때 콘트롤러(28)는 비교기(56)로부터 비교 결과 값을 받아 문자데이터가 서로 일치할 경우 메모리(30)의 음성메모리에 저장된 음성데이터가 음원모듈(20)로 인가되도록 한 후 음원모듈(20)을 제어하여, 예를 들어 “참 잘했어요” 라는 음성데이터를 출력하도록 하고, A/D-D/A변환기(36), LPF(38), RF증폭기(40) 및 안테나(42)를 통해 영상재생기기의 스피커로 출력되도록 한다.

그러나 콘트롤러(28)는 비교기(56)로부터 비교 결과 값을 받아 문자데이터가 서로 일치하지 않을 경우 음원모듈(20)을 제어하여, 예를 들어 “학습내용을 다시 입력하세요” 라는 음성데이터를 출력하고, A/D-D/A변환기(36), LPF(38), RF증폭기 (40) 및 안테나(42)를 통해 영상재생기기의 스피커로 출력되도록 한다.

학습용 책자(10)에 형성된 여러 개의 그림들(11)을 각각 학습하고자 하는 경우에는 전술한 동작을 반복 실행하여 원하는 그림에 대하여 코드패턴(12)이 형성된 부분에 코드인식부(24)나 무선코드인식부(62)에 근접시키거나 접촉시키도록 하여 학습을 하도록 한다.

상술한 코드패턴에 의해 학습용 책자에 형성된 곡목을 선택하는 동작을 도 5을 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저 사용자는 학습기능을 갖는 무선마이크(100)의 키입력부(22)나 키입력부(70)를 통해 학습기능모드를 선택한다. 그러면 101단계에서 콘트롤러(28)는 학습기능 모드가 선택되었는가 검사하여 학습기능모드가 선택되었으면 102단계로 진행한다. 상기 102단계에서 콘트롤러(28)는 코드인식부(24)나 무선코드인식부(62)로부터 RF수신부(64)를 통해 코드패턴인식 데이터가 입력되는지 검사하여 코드패턴 인식 데이터가 입력되면 103단계로 진행한다. 상기 103단계에서 콘트롤러(28)는 입력된 코드패턴을 판독하고 그 코드패턴에 대응하는 음성데이터를 읽어들인 후 음원모듈(20)을 제어하여 그 코드패턴에 대응하는 학습내용 음성을 송출하도록 한다. 그런 후 학습자가 송출된 학습내용을 따라서 발성하여 마이크(32)나 마이크(72)를 통해 입력하면 104단계에서 콘트롤러(28)는 음성/문자변환기(52)로부터 변환된 문자데이터를 버퍼메모리(54)에 저장되도록 한다. 그리고 105단계에서 콘트롤러(28)는 메모리(30)에 저장된 해당하는 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터를 독출하여 비교기(56)로 인가한 후 비교기(56)로부터 상기 버퍼메모리(54)에 저장된 학습자가 발성한 학습내용에 대응하는 문자데이터가 일치하는지 검사하여 일치하면 106단계로 진행한다. 상기 106단계에서 콘트롤러(28)는 학습용 데이터가 일치하는 음성데이터, 예를 들어 "참 잘했어요" 라는 음성데이터가 송출되도록 하여 학습자가 그 그림책에서 선택한 그림에 대응하는 음성이 정확하게 발성되었음을 인식되도록 한다.

그리고 콘트롤러(28)는 메모리(30)로부터 문자데이터를 읽어들여 LCD(50)에 “참 잘했어요”라는 문자정보를 표시한다.

그러나 상기 106단계에서 학습용 데이터가 일치하지 않을 경우 107단계로 진행하여 콘트롤러(28)는 음성데이터, 예를 들어 음성을 다시 입력하세요 라는 음성데이터가 송출되도록 하여 학습자가 그 그림책에서 선택한 그림에 대응하는 음성이 잘못 입력되어 다시 마이크(32)를 통해 발성할 수 있도록 한다. 그리고 콘트롤러(28)는 메모리(30)로부터 문자데이터를 읽어들여 LCD(50)에 “음성을 다시 입력하세요.”라는 문자정보를 표시한다.

학습용 책자(10)에 여러 그림을 학습하는 경우에 학습자는 코드인식부(24)를 도 4와 같은 학습용 책자(10)의 원하는 그림의 코드패턴에 근접시켜 전술한 동작을 반복 실행하여 원하는 그림에 대하여 학습을 하게 된다.

본 발명에서는 코드패턴의 하나를 예를 들어 설명하였으나 상기한 실시 예에 한정되지 않고 각종 코드를 이용하여 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.

본 발명의 일 실시 예에서는 학습용 책자(10)에 그림(61), 그 그림(61)에 해당하는 코드패턴(63)이 형성되어 있으나, 학습용 글자 혹은 기호에 포함된 코드패턴이 형성되도록 하는 것도 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실현 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 노래반주기에서 학습모드를 선택하여 학습용 책자에 표기된 그림에 대응하는 코드패턴을 표기하여 학습하고자 하는 그림을 코드인식부를 통해 코드패턴을 인식하여 그 그림에 해당하는 음성이 스피커를 통해 송출되도록 한 후 학습자가 그 음성을 발성하여 마이크로 입력하면 그 마이크로 발성한 음성과 코드패턴에 해당하는 음성신호를 문자데이터로 비교하여 정확하게 음성을 입력하였는지 판단하여 그 정확성 유무를 음성과 문자로 표시하여 노래반주 기능을 갖는 무선마이크로 그림책에 대한 학습을 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 코드패턴을 이용한 학습기능을 갖는 노래반주기에 있어서:

   다수의 그림과 상기 그림에 대응하는 코드패턴이 형성된 학습용 책자에 형성된 다수의 그림 중 해당 그림에 대응하는 코드패턴을 인식하는 코드인식부와;

   외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크와;

   상기 코드패턴에 대응하는 데이터를 음성합성하여 출력하는 음원모듈과;

   상기 코드인식부로부터 입력된 코드패턴 인식데이터를 받아 상기 메모리에 저장되어 있는 그림에 해당하는 학습용 음성데이터와 상기 마이크를 통하여 입력된 발성음성 데이터의 비교결과에 대응하여 판단결과를 표시할 수 있도록 제어하는 콘트롤러와;

   상기 그림에 대응하는 코드패턴, 상기 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터 및 음성데이터, 상기 콘트롤러의 동작제어를 위한 프로그램, 및 영상신호를 저장하는 메모리와;

   상기 마이크로부터 입력되는 음성신호를 증폭 및 제한하는 증폭기 및 리미터와;

   상기 콘트롤러의 제어에 의해 상기 증폭기 및 리미터로부터 출력된 음성신호를 디지털신호로 변환하거나 상기 음원 모듈로부터 음성합성하여 출력되는 학습용 음성이나 학습결과 음성을 아날로그신호로 변환하는 A/D-D/A 변환기와;

   상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습용 음성 및 학습결과 음성신호를 소정대역이하의 주파수 대역만 통과시키면서 샘플링 노이즈가 제거되도록 하는 로우패스필터와;

   상기 로우패스필터로부터 출력된 소정대역 이하의 주파수의 음성신호로 증폭하여 FM 주파수로 변환하면서 주파수 변조파형으로 안테나를 통해 외부의 영상기기에 무선으로 전송되도록 하는 RF증폭기와;

   상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습자의 음성을 문자데이터로 변환하는 음성/문자변환기와;

   상기 음성/문자 변환기로부터 문자로 변환된 데이터를 임시저장하는 버퍼메모리와;

   상기 버퍼메모리에 저장된 문자데이터와 상기 메모리의 문자저장영역에 저장된 학습용 문자 데이터를 비교하여 상기 콘트롤러로 인가하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 학습기능을 갖는 노래반주기.
3. 제2항에 있어서, 상기 노래반주기는,

   상기 콘트롤러의 제어에 의해 디지털신호로 전달되는 배경이 되는 R신호와 G신호와 B신호와 칼라반송파 신호 및 수평,수직 동기신호를 하나의 정형화된 영상신호로 출력하도록 하고, 정형화된 영상신호에 자막이 되는 영상신호를 오버레이의 형태로 혼합하여 하나의 화상에 표현되도록 처리하여 출력하는 영상처리부와;

   상기 로우패스필터로부터 출력된 소정대역 이하의 주파수의 음성신호와 상기 영상처리부로부터 처리된 영상신호를 받아 음향영상기기로 출력되도록 인터페이싱하는 오디오/비디오 인터페이스를 더 포함함을 특징으로 하는 학습기능을 갖는 노래반주기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 코드인식부는, 무선마이크의 끝단에 설치되어 있으며, 렌즈를 장착한 카메라와;

   상기 카메라의 전방으로 소정의 빛을 조사하기 위한 광원과;

   상기 렌즈에 의해 촬영된 코드패턴을 인식하도록 제어하는 제어부와;

   상기 카메라로부터 촬영된 코드패턴 데이터의 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부와;

   상기 제어부의 제어에 의해 렌즈의 줌기능을 제어하는 줌제어부와;

   상기 제어부의 제어에 의해 광원을 점등시키거나 소등시키는 광원제어부를 포함함을 특징으로 하는 학습기능을 갖는 노래반주기.
5. 제3항에 있어서,

   상기 학습용 책자에 형성된 코드패턴을 인식하여 무선으로 송출하는 무선코드 인식부와;

   상기 무선코드인식부로부터 무선으로 송출된 코드패턴 데이터를 복조하는 RF수신부를 더 포함함을 특징으로 하는 학습기능을 갖는 노래반주기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 무선코드인식부는, 렌즈를 장착한 카메라와;

   상기 카메라의 전방으로 소정의 빛을 조사하기 위한 광원과;

   반주기능모드 및 학습기능모드 선택키신호 및 줌제어키신호를 발생하는 키입력부와;

   상기 키입력부로부터 발생되는 키명령어를 받아 상기 카메라에 의해 촬영된 코드패턴 데이터를 인식하도록 제어하는 제어부와;

   상기 제어부의 제어에 의해 상기 카메라로부터 촬영된 코드패턴 데이터의 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부와;

   상기 제어부의 제어에 의해 렌즈의 줌기능을 제어하는 줌제어부와;

   상기 제어부의 제어에 의해 광원을 점등시키거나 소등시키는 광원제어부와;

   외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크와;

   상기 마이크로부터 입력되는 음성신호를 증폭하는 프리앰프와;

   상기 프리앰프로부터 증폭된 음성신호나 상기 제어부로부터 출력되는 키명령신호를 선택적으로 출력하는 머지부와;

   상기 머지부로부터 출력되는 음성신호나 키명령신호를 무선으로 송출하고 상기 신호처리부로부터 처리된 패턴데이터를 무선으로 송출하는 RF송신부를 포함함을 특징으로 하는 학습기능을 갖는 노래반주기.
7. 삭제
8. 코드패턴을 이용한 학습기능을 갖는 노래반주기에 있어서,

   학습용 글자 혹은 기호와, 상기 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 코드패턴이 형성된 학습용 책자의 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 코드패턴을 인식하는 코드인식부와;

   외부로부터 발성되는 학습자 음성을 입력받아 전기적신호로 변환하는 마이크와;

   상기 코드인식부로부터 입력된 코드패턴 인식데이터를 받아 상기 메모리에 저장되어 있는 상기 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 학습용 음성데이터와 상기 마이크를 통하여 입력된 발성음성 데이터의 비교결과에 대응하여 판단결과를 표시할 수 있도록 제어하는 콘트롤러와;

   상기 학습용 글자 혹은 기호에 대응하는 코드패턴, 상기 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터 및 음성데이터, 상기 콘트롤러의 동작제어를 위한 프로그램, 및 영상신호를 저장하는 메모리와;

   상기 마이크로부터 입력되는 음성신호를 증폭 및 제한하는 증폭기 및 리미터와;

   상기 코드패턴에 대응하는 데이터를 음성합성하여 출력하는 음원모듈과;

   상기 콘트롤러의 제어에 의해 상기 증폭기 및 리미터로부터 출력된 음성신호를 디지털신호로 변환하거나 상기 음원 모듈로부터 음성합성하여 출력되는 학습용 음성이나 학습결과음성을 아날로그신호로 변환하는 A/D-D/A 변환기와;

   상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습용 음성 및 학습결과 음성신호를 소정대역 이하의 주파수 대역만 통과시키면서 샘플링 노이즈가 제거되도록 하는 로우패스필터와;

   상기 로우패스필터로부터 출력된 소정대역 이하의 주파수의 음성신호로 증폭하여 FM 주파수로 변환하면서 주파수 변조파형으로 안테나를 통해 외부의 영상기기에 무선으로 전송되도록 하는 RF증폭기와;

   상기 A/D-D/A변환기를 통해 출력되는 학습자의 음성을 문자데이터로 변환하는 음성/문자변환기와;

   상기 음성/문자 변환기로부터 문자로 변환된 데이터를 임시저장하는 버퍼메모리와;

   상기 버퍼메모리에 저장된 문자데이터와 상기 메모리의 문자저장영역에 저장된 학습용 문자 데이터를 비교하여 상기 콘트롤러로 인가하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 학습기능을 갖는 노래반주기.
9. 노래반주기능을 갖는 노래반주기에서 코드패턴을 이용한 학습방법에 있어서:

   학습용 글자, 기호, 및 다수의 그림에 대응하는 코드패턴이 형성된 학습용 책자가 구비된 상태에서, 상기 학습용 글자, 기호 및 그림에 대응하는 코드패턴을 인식하는 단계와;

   상기 인식된 코드패턴에 응답하여 상기 그림에 해당하는 학습용 음성데이터를 스피커를 통해 송출하는 단계와;

   상기 스피커를 통해 송출된 음성에 대응되는 음성이, 학습자에 의해 마이크를 통해 입력되면, 상기 학습자에 의해 입력된 음성신호를 문자로 변환하는 단계와;

   상기 문자로 변환된 음성신호와 미리 저장되어 있는 상기 인식한 코드패턴에 대응하는 학습용 문자데이터를 비교하는 단계와;

   상기 문자로 변환된 음성신호와 상기 학습용 문자데이터의 일치 유무를 판단하여 그 판단결과를 출력하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 코드패턴을 이용한 학습방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 문자로 변환된 음성신호와 상기 학습용 문자데이터의 일치유무에 대한 판단결과는 음성으로 출력됨을 특징으로 하는 코드패턴을 이용한 학습방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 문자로 변환된 음성신호와 상기 학습용 문자데이터의 일치유무에 대한 판단결과는 문자로 표시장치에 표시되도록 출력됨을 특징으로 하는 코드패턴을 이용한 학습방법.

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