KR102414626B1 - Foreign language pronunciation training and evaluation system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템에 관한 것으로, 특정 텍스트에 관한 원어민 발음을 재생하는 원어민 발음 재생부; 상기 특정 텍스트에 관한 학습자 발음을 입력받는 학습자 발음 수신부; 상기 원어민 발음 및 상기 학습자 발음에 관한 발성 그래프 비교를 통해 발성의 유창성을 측정하는 유창성 측정부; 상기 학습자 발음을 변환하여 평가 텍스트를 생성하고 상기 특정 텍스트와의 텍스트 비교를 통해 발음의 정확성을 측정하는 정확성 측정부; 및 상기 발성의 유창성과 상기 발음의 정확성을 기초로 발음 평가를 수행하여 평가 결과를 생성하는 발음 평가 수행부를 포함한다.The present invention relates to a foreign language pronunciation training and evaluation system, comprising: a native speaker pronunciation reproducing unit for reproducing a native speaker pronunciation for a specific text; a learner pronunciation receiver for receiving the learner pronunciation for the specific text; a fluency measuring unit for measuring the fluency of vocalization by comparing the pronunciation graphs of the native speaker's pronunciation and the learner's pronunciation; an accuracy measuring unit for generating an evaluation text by converting the learner's pronunciation and measuring the accuracy of pronunciation by comparing the text with the specific text; and a pronunciation evaluation unit configured to generate an evaluation result by performing a pronunciation evaluation based on the fluency of the vocalization and the accuracy of the pronunciation.
Description
본 발명은 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외국어 학습 과정에서 음성 발음에 관한 평가 결과를 정확히 제공하여 외국어 학습의 효율을 향상시킬 수 있는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a foreign language pronunciation training and evaluation system, and more particularly, to a foreign language pronunciation training and evaluation system capable of improving the efficiency of foreign language learning by accurately providing an evaluation result on voice pronunciation in a foreign language learning process.
외국어에 대한 관심이 고조되면서, 효율적이고 체계적인 외국어 학습 방안에 대한 필요성이 높아지고 있다. 최근 언어 교육에서 실질적인 의사소통 능력이 중시됨에 따라 의사소통의 수단인 음성 언어, 특히 말하기 영역에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 외국어 교육에서도 동일한 경향이 나타난다.As interest in foreign languages increases, the need for efficient and systematic foreign language learning methods is increasing. Recently, as practical communication skills are emphasized in language education, the importance of spoken language, especially speaking, as a means of communication is increasing, and the same trend appears in foreign language education.
일반적으로 말하기 평가는 다수의 평가 전문가가 직접 학습자의 발화를 듣고 그에 대한 평가를 수행하는 수동 평가의 방식으로 이루어진다. 이와 대비되는 개념으로 말하기 평가 시스템을 사용하여 평가자 없이 자동으로 학습자의 발화를 평가하는 자동 평가 방식을 생각해 볼 수 있다.In general, speaking evaluation is performed in a manual evaluation method in which a number of evaluation experts directly listen to learners' utterances and evaluate them. As a contrasting concept, an automatic evaluation method that uses a speech evaluation system to automatically evaluate a learner's utterance without an evaluator can be considered.
그러나, 현재까지의 자동 평가 방식은 외국어 학습자의 국적이 무엇인지, 모국어가 무엇인지 등과 무관하게 일률적인 기준으로 평가를 진행하고 있으므로, 그 정확성에 문제점이 있을 수 있다. 예를 들어, 일본어를 모국어로 하는 학습자의 한국어 발음과 중국어를 모국어로 하는 학습자의 한국어 발음은 모국어에 의한 영향으로 차이가 발생할 수 있는데, 두 학습자의 발음 평가를 일률적으로 하는 것은 발음 평가의 정확성을 떨어뜨릴 수 있는 것이다However, the automatic evaluation method up to now evaluates according to a uniform standard regardless of the foreign language learner's nationality or native language, and thus there may be a problem in accuracy. For example, there may be differences between the Korean pronunciation of a learner whose native language is Japanese and the Korean pronunciation of a learner whose native language is Chinese. can be dropped
따라서, 학습자의 발화를 비교적 정확히 평가할 수 있는 기술 및 시스템의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a technology and system that can relatively accurately evaluate a learner's utterance.
본 발명의 일 실시예는 외국어 학습 과정에서 음성 발음에 관한 평가 결과를 정확히 제공하여 외국어 학습의 효율을 향상시킬 수 있는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a foreign language pronunciation training and evaluation system capable of improving the efficiency of foreign language learning by accurately providing an evaluation result on voice pronunciation in a foreign language learning process.
본 발명의 일 실시예는 발성 그래프의 유사도와 발음에 대응되는 단어 간의 매칭을 통해 발성 및 발음 측면에서 각각 평가를 수행할 수 있는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a foreign language pronunciation training and evaluation system capable of performing evaluation in terms of vocalization and pronunciation, respectively, through matching between the similarity of the speech graph and the words corresponding to the pronunciation.
본 발명의 일 실시예는 발성 그래프의 구간별 면적과 무음 구간의 길이 및 위치 간의 비교를 통해 발음 평가를 수행할 수 있는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a foreign language pronunciation training and evaluation system capable of performing pronunciation evaluation by comparing the area of each section of a speech graph and the length and position of the silent section.
실시예들 중에서, 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템은 특정 텍스트에 관한 원어민 발음을 재생하는 원어민 발음 재생부; 상기 특정 텍스트에 관한 학습자 발음을 입력받는 학습자 발음 수신부; 상기 원어민 발음 및 상기 학습자 발음에 관한 발성 그래프 비교를 통해 발성의 유창성을 측정하는 유창성 측정부; 상기 학습자 발음을 변환하여 평가 텍스트를 생성하고 상기 특정 텍스트와의 텍스트 비교를 통해 발음의 정확성을 측정하는 정확성 측정부; 및 상기 발성의 유창성과 상기 발음의 정확성을 기초로 발음 평가를 수행하여 평가 결과를 생성하는 발음 평가 수행부를 포함한다.In embodiments, the foreign language pronunciation training and evaluation system may include: a native speaker pronunciation reproducing unit for reproducing a native speaker pronunciation for a specific text; a learner pronunciation receiver for receiving the learner pronunciation for the specific text; a fluency measuring unit for measuring the fluency of vocalization by comparing the pronunciation graphs of the native speaker's pronunciation and the learner's pronunciation; an accuracy measuring unit for generating an evaluation text by converting the learner's pronunciation and measuring the accuracy of pronunciation by comparing the text with the specific text; and a pronunciation evaluation unit configured to generate an evaluation result by performing a pronunciation evaluation based on the fluency of the vocalization and the accuracy of the pronunciation.
상기 원어민 발음 재생부는 상기 재생 과정에서 상기 원어민 발음의 진행에 따라 상기 특정 텍스트에 대한 시각화된 하이라이팅을 제공하고, 상기 원어민 발음의 발성 그래프 상에서 피크(peak) 값이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 해당 피크 값에 대응되는 단어를 시각적으로 표시할 수 있다.The native speaker pronunciation reproducing unit provides a visualized highlighting of the specific text according to the progress of the native speaker pronunciation in the reproduction process, and when the peak value on the pronunciation graph of the native speaker exceeds a preset threshold, corresponding Words corresponding to peak values can be visually displayed.
상기 유창성 측정부는 상기 원어민 발음에 관한 제1 발성 그래프를 획득하는 단계; 상기 학습자 발음에 관한 제2 발성 그래프를 획득하는 단계; 상기 제1 및 제2 발성 그래프들 각각의 발화 시점을 검출하여 정렬하는 단계; 및 상기 원어민 발음의 성별을 기준으로 상기 학습자 발음의 성별에 따라 상기 제2 발성 그래프에 관한 스케일링을 수행하는 단계를 통해 상기 발성 그래프 비교를 위한 전처리 동작을 수행할 수 있다.obtaining, by the fluency measurement unit, a first speech graph related to the pronunciation of the native speaker; obtaining a second speech graph related to the learner's pronunciation; detecting and arranging an utterance timing of each of the first and second utterance graphs; and performing scaling on the second speech graph according to the gender of the learner's pronunciation based on the gender of the native speaker's pronunciation, thereby performing a preprocessing operation for comparing the speech graph.
상기 유창성 측정부는 상기 제1 및 제2 발성 그래프들 각각의 무음(mute) 구간을 검출하고 전체 발음 구간을 기준으로 상기 무음 구간의 위치와 길이를 식별하여 상기 무음 구간의 차이를 기초로 제1 유창성 평가를 수행하는 단계; 상기 제1 및 제2 발성 그래프들 각각에 대해 상기 전체 발음 구간을 복수의 부분 발음 구간들로 분할하고 복수의 부분 발음 구간들 각각의 그래프 면적량을 산출하여 상기 그래프 면적량의 차이를 기초로 제2 유창성 평가를 수행하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 유창성 평가들을 통합하여 평가 점수를 결정하는 단계를 통해 상기 발성의 유창성에 관한 측정 동작을 수행할 수 있다.The fluency measurement unit detects a mute section of each of the first and second vocalization graphs, identifies the position and length of the silent section based on the entire pronunciation section, and determines the first fluency based on the difference between the silent sections. performing an evaluation; For each of the first and second speech graphs, the entire pronunciation section is divided into a plurality of partial pronunciation sections, a graph area amount of each of the plurality of partial pronunciation sections is calculated, and the second speech section is formed based on the difference in the graph area amount. 2 performing a fluency assessment; and determining an evaluation score by integrating the first and second fluency evaluations to measure the fluency of the vocalization.
상기 정확성 측정부는 상기 평가 텍스트에서 해당 발성 그래프 상의 피크 값에 대응되는 주요 단어들을 검출하는 단계; 상기 평가 텍스트에서 상기 주요 단어들 각각의 전후에서 연결되는 보조 단어들을 검출하는 단계; 및 상기 특정 텍스트를 기준으로 상기 주요 단어들 및 상기 보조 단어들 각각의 일치 여부에 따라 평가 점수를 결정하는 단계를 통해 상기 발음의 정확성에 관한 측정 동작을 수행할 수 있다.detecting, by the accuracy measuring unit, key words corresponding to a peak value on a corresponding speech graph in the evaluation text; detecting auxiliary words connected before and after each of the main words in the evaluation text; and determining an evaluation score according to whether each of the main words and the auxiliary words match each other based on the specific text, thereby measuring the accuracy of the pronunciation.
상기 시스템은 외국어 학습의 난이도별, 주차별, 과정별, 주제별 훈련 및 평가 이력을 누적하여 관리하고 학습자의 학습 수준에 따라 학습 컨텐츠를 추천하는 학습 컨텐츠 추천부를 더 포함할 수 있다.The system may further include a learning content recommendation unit that accumulates and manages training and evaluation histories for each difficulty, week, course, and topic of foreign language learning, and recommends learning content according to the learner's learning level.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, this does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so the scope of the disclosed technology should not be understood as being limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템은 외국어 학습 과정에서 음성 발음에 관한 평가 결과를 정확히 제공하여 외국어 학습의 효율을 향상시킬 수 있다.The foreign language pronunciation training and evaluation system according to an embodiment of the present invention can improve the efficiency of foreign language learning by accurately providing an evaluation result on voice pronunciation in a foreign language learning process.
본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템은 발성 그래프의 유사도와 발음에 대응되는 단어 간의 매칭을 통해 발성 및 발음 측면에서 각각 평가를 수행할 수 있다.The foreign language pronunciation training and evaluation system according to an embodiment of the present invention may perform evaluation in terms of vocalization and pronunciation, respectively, through matching between the similarity of the vocalization graph and the words corresponding to the pronunciation.
본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템은 발성 그래프의 구간별 면적과 무음 구간의 길이 및 위치 간의 비교를 통해 발음 평가를 수행할 수 있다.The foreign language pronunciation training and evaluation system according to an embodiment of the present invention may perform pronunciation evaluation by comparing the area for each section of the speech graph and the length and position of the silent section.
도 1은 본 발명에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 훈련 및 평가 장치의 시스템 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 훈련 및 평가 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5 및 6은 본 발명에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템이 제공하는 인터페이스의 일 실시예를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a foreign language pronunciation training and evaluation system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a system configuration of the training and evaluation apparatus shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a view for explaining a functional configuration of the training and evaluation device in FIG. 1 .
4 is a flowchart illustrating a foreign language pronunciation training and evaluation process according to the present invention.
5 and 6 are diagrams for explaining an embodiment of an interface provided by the foreign language pronunciation training and evaluation system according to the present invention.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Meanwhile, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the embodied feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, identification numbers (eg, a, b, c, etc.) are used for convenience of description, and identification numbers do not describe the order of each step, and each step clearly indicates a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. . Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like. In addition, the computer-readable recording medium is distributed in a computer system connected to a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in general used in the dictionary should be interpreted as having the meaning consistent with the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a foreign language pronunciation training and evaluation system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템(100)은 사용자 단말(110), 훈련 및 평가 장치(130) 및 데이터베이스(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the foreign language pronunciation training and
사용자 단말(110)은 외국어 학습을 위한 학습 내용을 확인하고 외국어 발음을 입력할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 사용자 단말(110)은 스마트폰, 노트북 또는 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스로도 구현될 수 있다. 사용자 단말(110)은 훈련 및 평가 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 사용자 단말(110)들은 훈련 및 평가 장치(130)와 동시에 연결될 수 있다.The
또한, 사용자 단말(110)은 외국어 학습을 위한 전용 프로그램 또는 어플리케이션을 설치하여 실행할 수 있다. 사용자 단말(110)은 외국어 발음을 녹음할 수 있는 마이크 모듈과 외국어 발음을 재생할 수 있는 스피커 모듈을 포함하여 구현될 수 있으며, 필요에 따라 사용자와 원어민 간의 영상 대화를 위한 카메라 모듈을 더 포함하여 구현될 수 있다.In addition, the
훈련 및 평가 장치(130)는 외국어 학습 과정에서 사용자의 외국어 발음을 평가하고 그에 관한 피드백을 제공하여 외국어 학습을 지원하기 위한 다양한 기능을 제공하는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 훈련 및 평가 장치(130)는 사용자 단말(110)과 유선 네트워크 또는 블루투스, WiFi 등과 같은 무선 네트워크로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 사용자 단말(110)과 통신을 수행할 수 있다. 또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 외부 시스템(도 1에 미도시함)과 연결되어 동작할 수 있고, 예를 들어 외부 결제 시스템, 온라인 시스템, 인증 시스템 등과 연결될 수 있다.The training and
데이터베이스(150)는 훈련 및 평가 장치(130)의 동작 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 데이터베이스(150)는 외국어 학습을 위한 다양한 학습 컨텐츠에 관한 정보를 저장할 수 있고, 외국어 학습을 위한 원어민 발음에 관한 정보를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 훈련 및 평가 장치(130)가 외국어 학습을 위한 평가 및 훈련 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.The
도 2는 도 1에 있는 훈련 및 평가 장치의 시스템 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the system configuration of the training and evaluation apparatus shown in FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 훈련 및 평가 장치(130)는 프로세서(210), 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)를 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the training and
프로세서(210)는 훈련 및 평가 장치(130)가 동작하는 과정에서의 각 단계들을 처리하는 프로시저를 실행할 수 있고, 그 과정 전반에서 읽혀지거나 작성되는 메모리(230)를 관리할 수 있으며, 메모리(230)에 있는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 간의 동기화 시간을 스케줄할 수 있다. 프로세서(210)는 훈련 및 평가 장치(130)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 훈련 및 평가 장치(130)의 CPU(Central Processing Unit)로 구현될 수 있다.The
메모리(230)는 SSD(Solid State Drive) 또는 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현되어 훈련 및 평가 장치(130)에 필요한 데이터 전반을 저장하는데 사용되는 보조기억장치를 포함할 수 있고, RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리로 구현된 주기억장치를 포함할 수 있다.The
사용자 입출력부(250)는 사용자 입력을 수신하기 위한 환경 및 사용자에게 특정 정보를 출력하기 위한 환경을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입출력부(250)는 터치 패드, 터치 스크린, 화상 키보드 또는 포인팅 장치와 같은 어댑터를 포함하는 입력장치 및 모니터 또는 터치스크린과 같은 어댑터를 포함하는 출력장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입출력부(250)는 원격 접속을 통해 접속되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 그러한 경우, 훈련 및 평가 장치(130)는 독립적인 서버로서 수행될 수 있다.The user input/output unit 250 may include an environment for receiving a user input and an environment for outputting specific information to the user. For example, the user input/output unit 250 may include an input device including an adapter such as a touch pad, a touch screen, an on-screen keyboard, or a pointing device, and an output device including an adapter such as a monitor or a touch screen. In one embodiment, the user input/output unit 250 may correspond to a computing device accessed through a remote connection, and in such a case, the training and
네트워크 입출력부(270)은 네트워크를 통해 외부 장치 또는 시스템과 연결하기 위한 환경을 포함하고, 예를 들어, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 VAN(Value Added Network) 등의 통신을 위한 어댑터를 포함할 수 있다.The network input/
도 3은 도 1에 있는 훈련 및 평가 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining a functional configuration of the training and evaluation device in FIG. 1 .
도 3을 참조하면, 훈련 및 평가 장치(130)는 원어민 발음 재생부(310), 학습자 발음 수신부(320), 유창성 측정부(330), 정확성 측정부(340), 발음 평가 수행부(350), 학습 컨텐츠 추천부(360) 및 제어부(370)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the training and
원어민 발음 재생부(310)는 특정 텍스트에 관한 원어민 발음을 재생할 수 있다. 원어민 발음은 학습 컨텐츠에 포함된 다양한 텍스트들에 관한 원어민의 음성 내용을 녹음한 것에 해당할 수 있고, 주제별, 문장별, 단어별로 구분되어 생성될 수 있으며, 데이터베이스(150)에 저장되어 관리될 수 있다. 원어민 발음 재생부(310)는 사용자의 요청이나 학습 진행 과정에서 데이터베이스(150)에 저장된 데이터를 읽어들여 원어민 발음을 재생할 수 있으며, 필요에 따라 사용자 단말(110)을 통해 제공할 수도 있다. 이 경우, 원어민 발음 재생부(310)는 사용자 단말(110)의 전용 프로그램 또는 어플리케이션과 연동하여 동작할 수 있다.The native speaker
일 실시예에서, 원어민 발음 재생부(310)는 재생 과정에서 원어민 발음의 진행에 따라 특정 텍스트에 대한 시각화된 하이라이팅을 제공할 수 있다. 즉, 원어민 발음 재생부(310)는 원어민 발음을 재생하면서 관련 인터페이스를 통해 대응되는 텍스트 내용을 표시할 수 있고, 원어민 발음의 진행에 동기화되어 해당 텍스트를 하이라이팅 함으로써 사용자로 하여금 원어민 발음에 해당되는 부분이 텍스트 상의 어디인지를 즉각적으로 인식하도록 할 수 있다.In an embodiment, the native speaker
일 실시예에서, 원어민 발음 재생부(310)는 원어민 발음의 발성 그래프 상에서 피크(peak) 값이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 해당 피크 값에 대응되는 단어를 시각적으로 표시할 수 있다. 여기에서, 발성 그래프는 원어민 발음에 관한 오디오 신호를 파형으로 변환한 파형 그래프에 해당할 수 있다. 예를 들어, 발성 그래프는 원어민 발음에 관한 에너지 크기를 파형으로 변환한 그래프에 해당할 수 있다. 피크(peak) 값은 발성 그래프의 곡선 상에서 봉우리 부분의 최대값에 해당할 수 있다. In an embodiment, the native speaker
즉, 원어민 발음 재생부(310)는 발성 그래프 상에서 피크 값을 검출할 수 있고, 해당 피크 값을 기 설정된 임계값과 비교하여 임계값보다 더 큰 경우 해당 피크값에 대응되는 단어를 결정하고 시각화하여 표시할 수 있다. 이를 통해, 학습자는 원어민 발음을 듣는 과정에서 강세가 높은 단어를 쉽게 파악할 수 있고, 원어민 발음에 가까운 억양을 효과적으로 훈련할 수 있다.That is, the native speaker
학습자 발음 수신부(320)는 특정 텍스트에 관한 학습자 발음을 입력받을 수 있다. 학습자는 원어민 발음이 재생된 후 이를 듣고 동일한 텍스트에 대해 발음하는 훈련을 진행할 수 있으며, 학습자 발음 수신부(320)는 해당 과정에서 학습자의 발음을 그대로 녹음하여 음성 파일 형태로 수집할 수 있다. 또한, 학습자 발음 수신부(320)는 음성 파일 대신 학습자의 발음에 관한 오디오 신호를 수신할 수 있고, 신호 분석을 통해 학습자 발음에 대응되는 파형 그래프를 학습자 발음에 관한 데이터로서 수신할 수도 있다. 학습자 발음 수신부(320)는 수집한 학습자 발음에 관한 데이터를 데이터베이스(150)에 저장할 수 있다.The
유창성 측정부(330)는 원어민 발음 및 학습자 발음에 관한 발성 그래프 비교를 통해 발성의 유창성을 측정할 수 있다. 유창성 측정부(330)는 발성 그래프를 기초로 다양한 방법을 통해 학습자의 발음 중 발성의 유창성에 관하여 평가할 수 있다. 발성의 유창성은 학습자가의 발성이 원어민의 발성에 가까운 정도에 해당할 수 있고, 구체적으로, 특정 단어 또는 특정 텍스트를 발음하는 과정에서 억양이나 강세에 관한 표현이 얼마나 원어민에 가까운지를 평가한 것에 해당할 수 있다. 유창성 측정부(330)는 학습자의 발음을 기초로 발성 그래프의 유사도를 측정하여 발성의 유창성을 평가하고 이에 관한 평가 점수를 산출하여 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 유창성 측정부(330)는 발성 그래프 비교를 위한 전처리 동작을 수행할 수 있으며, 구체적인 방법은 다음과 같을 수 있다. 유창성 측정부(330)는 원어민 발음에 관한 제1 발성 그래프를 획득하고, 학습자 발음에 관한 제2 발성 그래프를 획득하며, 제1 및 제2 발성 그래프들 각각의 발화 시점을 검출하여 정렬하고, 원어민 발음의 성별을 기준으로 학습자 발음의 성별에 따라 제2 발성 그래프에 관한 스케일링을 수행하여 발성 그래프 비교를 위한 전처리 동작을 수행할 수 있다.In an embodiment, the
보다 구체적으로, 유창성 측정부(330)는 각 발성 그래프 상에서 STT(Speech-To-Text) 음성 인식을 통해 첫 단어의 시작 부분, 즉 발화 시점(time point)을 결정할 수 있고, 발화 시점이 서로 일치하도록 발성 그래프들을 정렬시킬 수 있다. 발화 시점은 음성 신호의 크기 변화가 최초로 발생하는 지점에 해당할 수 있다. 또한, 유창성 측정부(330)는 남·여의 성조 차이를 보정하기 위하여 발성 그래프에 대한 노멀라이징(nomalizing)을 수행할 수 있으며, 노멀라이징을 통해 성량 차이에서 발생하는 단순 고저 값의 편차를 축소하여 평가 결과의 정확성을 향상시킬 수 있다.More specifically, the
일 실시예에서, 유창성 측정부(330)는 제1 및 제2 발성 그래프들 각각의 무음(mute) 구간을 검출하고 전체 발음 구간을 기준으로 무음 구간의 위치와 길이를 식별하여 무음 구간의 차이를 기초로 제1 유창성 평가를 수행할 수 있고, 제1 및 제2 발성 그래프들 각각에 대해 전체 발음 구간을 복수의 부분 발음 구간들로 분할하고 복수의 부분 발음 구간들 각각의 그래프 면적량을 산출하여 그래프 면적량의 차이를 기초로 제2 유창성 평가를 수행할 수 있으며, 제1 및 제2 유창성 평가들을 통합하여 평가 점수를 최종 결정할 수 있다.In an embodiment, the
보다 구체적으로, 유창성 측정부(330)는 서로 다른 관점에서 발성의 유창성 평가를 각각 수행할 수 있으며, 최종적으로 해당 결과들을 통합하여 최종 유창성 점수를 결정할 수 있다. 제1 유창성 평가는 발성 그래프 상에서 무음 구간 별로 위치와 길이를 상호 비교한 결과로서 발성의 유창성에 관한 평가 결과에 해당할 수 있다. 이때, 무음(mute) 구간은 학습자가 발음하는 과정에서 문장간, 단어간의 띄어읽기 또는 쉬어읽기 등을 하는 과정에서 발생할 수 있다. 즉, 무음 구간은 발성 그래프 상에서 특정 세기 이하의 음성 신호가 지속되는 구간으로서 학습자의 발성이 존재하지 않는 구간에 대응될 수 있다. 결과적으로, 유창성 측정부(330)는 무음 구간들의 비교를 통해 학습자의 표현력이나 리듬감을 효과적으로 측정할 수 있다.More specifically, the
또한, 제2 유창성 평가는 발성 그래프 간의 면적량을 측정하여 이를 비교한 결과로서 수행될 수 있으며, 발성 그래프들의 형태(예를 들어, 모양)에 관한 유사성을 상호 비교한 결과로서 발성의 유창성에 관한 평가 결과에 해당할 수 있다. 한편, 제2 유창성 평가는 제1 유창성 평가와 달리 발성 그래프 상에서 최대값(high), 최소값(low) 또는 무음(mute) 구간을 별도로 측정하지 않더라도 관련 평가를 수행할 수 있다는 점에서 방법 상의 차이가 존재할 수 있다. 또한, 제2 유창성 평가는 발성 그래프의 전체 발음 구간을 대상으로 전체 면적에 대한 유사도를 기초로 수행될 수 있으며, 전체 발음 구간을 부분 발음 구간들로 분할한 후 각 구간별 면적값 비교를 통해 수행될 수도 있다.In addition, the second fluency evaluation may be performed as a result of measuring the amount of area between the vocalization graphs and comparing them. It may correspond to the evaluation result. On the other hand, unlike the first fluency evaluation, the second fluency evaluation differs in the method in that the related evaluation can be performed without separately measuring the maximum value (high), minimum value (low), or mute section on the vocalization graph. may exist. In addition, the second fluency evaluation may be performed based on the degree of similarity to the total area for the entire pronunciation section of the vocalization graph, and is performed by dividing the entire pronunciation section into partial pronunciation sections and comparing the area values for each section it might be
또한, 유창성 측정부(330)는 제1 및 제2 유창성 평가들을 통합하여 발성의 유창성에 관한 평가 점수를 최종 결정할 수 있으며, 제1 및 제2 유창성 평가들을 통합하기 위해 다양한 합산 알고리즘을 적용할 수 있다. 예를 들어, 유창성 측정부(330)는 제1 및 제2 유창성 평가들 각각에 가중치를 적용하여 가중합을 통해 최종 평가 점수를 산출할 수 있다. 이때, 각 평가 결과에 대한 가중치는 훈련 및 평가 장치(130)에 의해 사전에 설정될 수 있으며, 학습에 사용되는 텍스트의 내용이나 발음 난이도, 단어의 구성 등에 따라 차별적으로 설정될 수 있다.Also, the
정확성 측정부(340)는 학습자 발음을 변환하여 평가 텍스트를 생성하고 특정 텍스트와의 텍스트 비교를 통해 발음의 정확성을 측정할 수 있다. 훈련 및 평가 장치(130)는 외국어 학습에 관한 다양한 관점의 평가를 수행할 수 있으며, 발성의 유창성 뿐만 아니라 발음의 정확성에 대한 평가를 독립적으로 수행할 수 있다. 정확성 측정부(340)는 유창성 측정부(330)와 독립적으로 구현되어 동작할 수 있으며, 정확성 측정은 유창성 측정과 병렬적으로 수행될 수 있다. 정확성 측정은 학습자가 발음한 음성 신호를 기초로 STT 알고리즘을 통해 변환된 텍스트를 기초로 수행될 수 있으며, 원어민 발음에 관한 텍스트와 비교하여 일치 정도에 따라 수치화 된 결과를 생성할 수 있다.The
일 실시예에서, 정확성 측정부(340)는 평가 텍스트에서 해당 발성 그래프 상의 피크 값에 대응되는 주요 단어들을 검출하고, 평가 텍스트에서 주요 단어들 각각의 전후에서 연결되는 보조 단어들을 검출하며, 특정 텍스트를 기준으로 주요 단어들 및 보조 단어들 각각의 일치 여부에 따라 평가 점수를 결정하는 과정을 통해 발음의 정확성 평가를 수행할 수 있다.In an embodiment, the
보다 구체적으로, 정확성 측정부(340)는 발성 그래프 상의 피크 값을 기준으로 주요 단어들을 검출할 수 있다. 즉, 주요 단어들은 특정 문장을 발음하는 과정에서 강세가 가장 큰 단어에 해당할 수 있고, 억양을 결정하는 단어에 해당할 수 있다. 정확성 측정부(340)는 주요 단어들 간의 비교 결과를 기초로 정확성 평가를 수행할 수도 있다.More specifically, the
또한, 정확성 측정부(340)는 주요 단어들을 기준으로 전과 후에서 연결되는 단어들을 보조 단어들로서 결정하고, 보조 단어들 간의 비교 결과를 정확성 평가에 반영할 수 있다. 즉, 정확성 측정부(340)는 주요 단어들 간의 1차 비교 결과와 보조 단어들 간의 2차 비교 결과를 통합한 결과로서 발음의 정확성에 관한 최종 평가 점수를 산출할 수 있다. 예를 들어, 정확성 측정부(340)는 주요 단어들의 총 개수에 대한 단어 일치 수의 비율을 통해 제1 정확도를 산출할 수 있고, 보조 단어들의 총 개수에 대한 단어 일치 수의 비율을 통해 제2 정확도를 산출할 수 있으며, 제1 및 제2 정확도들 간의 가중합을 통해 발음의 정확성에 관한 최종 평가 점수를 결정할 수 있다.Also, the
발음 평가 수행부(350)는 발성의 유창성과 발음의 정확성을 기초로 발음 평가를 수행하여 평가 결과를 생성할 수 있다. 즉, 발음 평가 수행부(350)는 학습자의 발음에 대해 발성과 발음 측면으로 분리하여 각각 독립적으로 측정할 수 있고 이를 통합한 결과로서 최종 평가 결과를 생성하여 제공할 수 있다. 또한, 발음 평가 수행부(350)는 학습자의 학습 및 평가 내용에 관한 실시간 통계 지표들을 다양한 인터페이스를 통해 시각화화여 제공할 수 있다. 이를 통해 학습자는 자신의 외국어 학습 내용을 효과적으로 파악하고, 학습에 대한 의욕을 고취시킬 수 있다.The
학습 컨텐츠 추천부(360)는 외국어 학습의 난이도별, 주차별, 과정별, 주제별 훈련 및 평가 이력을 누적하여 관리하고 학습자의 학습 수준에 따라 학습 컨텐츠를 추천할 수 있다. 학습 컨텐츠 추천부(360)는 발음 평가 수행부(350)로부터 수신되는 학습 및 평가 내용을 사용자 별로 관리하여 데이터베이스(150)에 저장할 수 있다.The learning
또한, 학습 컨텐츠 추천부(360)는 사용자 별로 외국어 학습에 관한 히스토리(history)를 제공할 수 있으며, 다양한 인터페이스를 통해 세부 통계 지표 등을 시각화 하여 제공할 수 있다. 사용자는 시각화된 정보를 통해 자신의 학습 정도와 상황, 추가 학습에 대한 필요성 등을 효과적으로 인지할 수 있다.In addition, the learning
또한, 학습 컨텐츠 추천부(360)는 사용자의 평가 내용을 기초로 해당 사용자에 필요한 학습 컨텐츠를 추천할 수 있다. 이를 위하여, 학습 컨텐츠 추천부(360)는 다른 사용자들의 학습 내용을 참조할 수 있으며, CF(Collaborative Filtering), CBF(Contents Based Filtering) 등의 추천 알고리즘을 활용할 수 있다.Also, the learning
또한, 학습 컨텐츠 추천부(360)는 학습자의 수준에 적합한 학습 컨텐츠를 추천할 수도 있다. 이때, 학습 컨텐츠는 학습 유형별로 분류될 수 있다. 예를 들어, 쉐도잉(shadowing)은 원어민 발음을 따라서 발음하는 방식으로 학습을 수행하는 컨텐츠에 해당할 수 있고, 리드 어라우드(read aloud)는 원어민 발음없이 학습 텍스트를 크게 읽는 방식으로 학습을 수행하는 컨텐츠에 해당할 수 있다. 학습 컨텐츠 추천부(360)는 학습자 수준에 따라 학습 난이도를 조절하여 적절한 학습 컨텐츠를 추천할 수 있다. 난이도별 학습 컨텐츠는 영문 숨기기 등의 부가 기능과 함께 학습 횟수나 학습 텍스트의 난이도가 다양하게 설정될 수 있다.Also, the learning
또한, 학습 컨텐츠 추천부(360)는 학습자가 자주 틀리는 발음에 대한 기록을 기초로 해당 발음을 집중 학습할 수 있는 학습 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 학습자가 학습 과정에서 'R'과 'L' 발음을 자주 틀리는 경우 해당 발음을 훈련할 수 있는 학습 컨텐츠를 집중적으로 제공하여 학습자의 학습을 지원할 수 있다.In addition, the learning
제어부(370)는 훈련 및 평가 장치(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 원어민 발음 재생부(310), 학습자 발음 수신부(320), 유창성 측정부(330), 정확성 측정부(340), 발음 평가 수행부(350) 및 학습 컨텐츠 추천부(360) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The
도 4는 본 발명에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 과정을 설명하는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a foreign language pronunciation training and evaluation process according to the present invention.
도 4를 참조하면, 훈련 및 평가 장치(130)는 원어민 발음 재생부(310)를 통해 특정 텍스트에 관한 원어민 발음을 재생할 수 있다(단계 S410). 훈련 및 평가 장치(130)는 학습자 발음 수신부(320)를 통해 특정 텍스트에 관한 학습자 발음을 입력받을 수 있다(단계 S430). 훈련 및 평가 장치(130)는 유창성 측정부(330)를 통해 원어민 발음 및 학습자 발음에 관한 발성 그래프 비교를 통해 발성의 유창성을 측정할 수 있다(단계 S450).Referring to FIG. 4 , the training and
또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 정확성 측정부(340)를 통해 학습자 발음을 변환하여 평가 텍스트를 생성하고 특정 텍스트와의 텍스트 비교를 통해 발음의 정확성을 측정할 수 있다(단계 S470). 훈련 및 평가 장치(130)는 발음 평가 수행부(350)를 통해 발성의 유창성과 발음의 정확성을 기초로 발음 평가를 수행하여 평가 결과를 생성할 수 있다(단계 S490). In addition, the training and
일 실시예에서, 훈련 및 평가 장치(130)는 외국어 학습의 주차별, 과정별, 주제별 훈련 및 평가 이력을 누적하여 관리하고 훈련 및 평가 향상을 위한 학습 컨텐츠를 추천하는 학습 컨텐츠 추천부(360)를 더 포함하여 구현될 수 있다.In one embodiment, the training and
도 5 및 6은 본 발명에 따른 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템이 제공하는 인터페이스의 일 실시예를 설명하는 도면이다.5 and 6 are diagrams for explaining an embodiment of an interface provided by the foreign language pronunciation training and evaluation system according to the present invention.
도 5 및 6을 참조하면, 훈련 및 평가 장치(130)는 외국어 학습 과정에서 학습자의 발음에 대한 훈련 및 평가를 지원할 수 있는 다양한 기능을 제공할 수 있다. 훈련 및 평가 장치(130)는 체계적인 외국어 학습을 위해 학습 커리큘럼에 따라 주차별, 과정별로 설계된 학습 주제를 순차적으로 제공할 수 있다.5 and 6 , the training and
도 5에서 도시된 인터페이스의 경우, 화면 상단 중앙부에 주차별 과제명(510)이 표시될 수 있고, 화면 상단 우측부에 각 과정별 명칭(520)이 표시되어 현재 학습하는 컨텐츠에 관한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 화면 상단부에는 현재 학습되는 학습 텍스트(530)가 한글과 외국어로 표현되어 각각 상하로 병기되어 표시될 수 있다. 이때, 훈련 및 평가 장치(130)는 외부 시스템과 연동하여 외부 컨텐츠를 학습 컨텐츠로서 제공할 수 있다.In the case of the interface shown in FIG. 5 , a
또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 화면에 표시되는 학습 텍스트(530)에 대해 하이라이팅 기능을 제공하여 현재 재생 중인 원어민 발음에 동기화되어 학습 텍스트(530)가 하이라이팅 되도록 동작할 수 있다. 이를 통해, 학습자는 원어민의 발음이 현재 표시된 학습 텍스트(530)의 어느 단어 부분에 대해 진행되고 있는지를 직관적으로 이해할 수 있다.In addition, the training and
또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 화면 중앙부에서 원어민 발음에 대한 발성 그래프(550)를 시각화 하여 표시할 수 있다. 발성 그래프(550)는 발음의 세기(또는 에너지의 크기)에 따라 곡선 그래프 형태로 표현될 수 있고, 학습자는 이를 통해 원어민 발음을 들으면서 시각을 통해 발음의 각 구간별 세기와 억양 등을 직관적으로 이해할 수 있다. 훈련 및 평가 장치(130)는 원어민 발음에 관한 발성 그래프(550) 상에서 피크값에 대응되는 주요 단어(540)를 발성 그래프(550)의 상부에 병행하여 표시할 수 있다. 이를 통해, 학습자는 학습 텍스트(530) 상에서 발음에 주의해야 하는 단어들을 직관적으로 이해할 수 있다.In addition, the training and
또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 학습자의 외국어 발음을 녹음할 수 있고, 학습자의 외국어 발음을 실시간으로 수신하여 그에 관한 발성 그래프(550)를 화면 중앙부에 표시할 수 있다. 학습자는 이를 통해 원어민 발음과 자신의 실제 발음 간의 세기와 억양, 강세의 차이를 직관적으로 이해할 수 있으며, 차이가 큰 구간을 통해 학습이 집중적으로 이루어져야 하는 부분을 확인할 수 있다.In addition, the training and
이때, 훈련 및 평가 장치(130)는 학습자의 외국어 발음의 발화 시점을 검출할 수 있고, 해당 발화 시점을 기준으로 학습자의 발성 그래프를 원어민 발음의 발화 시점과 일치하도로 정렬한 다음 화면을 통해 표시할 수 있다. 즉, 학습자는 원어민 발음을 듣고 난 후 자신의 발음을 개시할 수 있는데, 발음의 개시 시기를 정확히 맞추기는 쉽지 않다. 따라서, 정상 시점에 발음을 개시하지 않을 수 있고, 이를 그대로 발성 그래프로 표시하는 경우 원어민 발음의 발성 그래프와 싱크가 일치하지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 훈련 및 평가 장치(130)는 학습자 발음 중 최초 시작 구간에서 무음 구간을 자동 제거할 수 있고, 학습자 발음의 최초 발화 시점을 기준으로 발성 그래프의 표시 시점을 자동 정렬하여 디스플레이 할 수 있다.At this time, the training and
또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 원어민 발음과 학습자의 발음을 2가지 측면에서 평가하고 이에 대한 평가 결과를 화면의 하단부 중앙에서 시각적으로 표시할 수 있다. 도 5 및 6의 경우, 평가 결과가 말풍선 형태로 표시될 수 있으며, 학습 텍스트(530)에 대한 전체 평가 결과(570)가 합격(PASS) 또는 불합격(FAIL) 형태로 표시될 수 있다. 이와 함께, 보다 구체적인 수치로서 원어민 발음과 학습자 발음 간의 일치도(620)가 표시될 수 있다.In addition, the training and
또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 발음 평가를 위해 발성 그래프(550) 상에서 무음(mute) 구간(630)의 위치와 길이를 수집할 수 있고, 외국어 발음과 학습자 발음에 대해 무음 구간(630)을 서로 비교하여 발성의 유창성에 관한 발음 평가를 수행할 수 있다. 한편, 훈련 및 평가 장치(130)는 발성 그래프 간의 비교를 위해 발성 그래프(550) 상에서 발화 시점(610)을 각각 검출할 수 있고, 발화 시점(610)을 기준으로 발성 그래프(550)들을 정렬시킬 수 있다.In addition, the training and
또한, 훈련 및 평가 장치(130)는 음성인식 STT를 이용하여 발음의 정확성을 평가할 수 있다. 예를 들어, 학습자가 얼버무리며 학습 텍스트(530)를 발음한 경우 발성 그래프(550)는 서로 유사한 반면 발음의 정확성은 상대적으로 상이할 수 있으며, 평가의 통합에 따른 가감점으로 인해 전체 평가 결과에서는 0점이 나올 수 있다. 만약 발음의 정확성이 20% 미만인 경우 감점이 적용될 수 있고, 발음의 정확성이 100%인 경우 가산점이 적용될 수 있다.In addition, the training and
또한, 훈련 평가 장치(130)는 외국어 학습을 위한 인터페이스를 통해 원어민 발음 청취를 위한 컨트롤바(560)를 제공할 수 있다. 도 5에서, 컨트롤바(560)는 학습자는 재녹음 기능, 음량 조절 기능, 재생 및 정지 기능, 배속 기능 및 글자크기 조절 기능 등을 포함할 수 있다.In addition, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.
100: 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템
510: 주차별 과제명 520: 각 과정별 명칭
530: 학습 텍스트 540: 주요 단어
550: 발성 그래프 560: 컨트롤바
570: 전체 평가 결과
610: 발화 시점 620: 일치도
630: 무음 구간100: Foreign language pronunciation training and evaluation system
510: Assignment name by week 520: Name of each course
530: learning text 540: key words
550: vocalization graph 560: control bar
570: Overall evaluation result
610: ignition timing 620: coincidence
630: silent section
Claims (6)
상기 특정 텍스트에 관한 학습자 발음을 입력받는 학습자 발음 수신부;
상기 원어민 발음 및 상기 학습자 발음에 관한 발성 그래프 비교를 통해 발성의 유창성을 측정하는 유창성 측정부;
상기 학습자 발음을 변환하여 평가 텍스트를 생성하고 상기 특정 텍스트와의 텍스트 비교를 통해 발음의 정확성을 측정하는 정확성 측정부; 및
상기 발성의 유창성과 상기 발음의 정확성을 기초로 발음 평가를 수행하여 평가 결과를 생성하는 발음 평가 수행부를 포함하되,
상기 유창성 측정부는 상기 원어민 발음에 관한 제1 발성 그래프를 획득하는 단계; 상기 학습자 발음에 관한 제2 발성 그래프를 획득하는 단계; 상기 제1 및 제2 발성 그래프들 각각의 발화 시점을 검출하여 정렬하는 단계; 및 상기 원어민 발음의 성별을 기준으로 상기 학습자 발음의 성별에 따라 상기 제2 발성 그래프에 관한 스케일링을 수행하는 단계를 통해 상기 발성 그래프 비교를 위한 전처리 동작을 수행하고,
상기 제1 및 제2 발성 그래프들 각각의 무음(mute) 구간을 검출하고 전체 발음 구간을 기준으로 상기 무음 구간의 위치와 길이를 식별하여 상기 무음 구간의 차이를 기초로 제1 유창성 평가를 수행하는 단계; 상기 제1 및 제2 발성 그래프들 각각에 대해 상기 전체 발음 구간을 복수의 부분 발음 구간들로 분할하고 복수의 부분 발음 구간들 각각의 그래프 면적량을 산출하여 상기 그래프 면적량의 차이를 기초로 제2 유창성 평가를 수행하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 유창성 평가들을 통합하여 평가 점수를 결정하는 단계를 통해 상기 발성의 유창성에 관한 측정 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템.
a native speaker pronunciation reproducing unit for reproducing a native speaker pronunciation for a specific text;
a learner pronunciation receiver for receiving the learner pronunciation for the specific text;
a fluency measuring unit for measuring the fluency of vocalization by comparing the pronunciation graphs of the native speaker's pronunciation and the learner's pronunciation;
an accuracy measuring unit for generating an evaluation text by converting the learner's pronunciation and measuring the accuracy of pronunciation by comparing the text with the specific text; and
a pronunciation evaluation performing unit configured to generate an evaluation result by performing a pronunciation evaluation based on the fluency of the vocalization and the accuracy of the pronunciation,
obtaining, by the fluency measurement unit, a first speech graph related to the pronunciation of the native speaker; obtaining a second speech graph related to the learner's pronunciation; detecting and arranging an utterance timing of each of the first and second utterance graphs; and performing a preprocessing operation for comparing the speech graph through the step of scaling the second speech graph according to the gender of the learner's pronunciation based on the gender of the native speaker's pronunciation,
Detecting a mute section of each of the first and second speech graphs, identifying the position and length of the silent section based on the entire pronunciation section, and performing a first fluency evaluation based on the difference between the silent sections step; For each of the first and second speech graphs, the entire pronunciation section is divided into a plurality of partial pronunciation sections, and an amount of graph area of each of the plurality of partial pronunciation sections is calculated, and based on the difference in the graph area 2 performing a fluency assessment; and determining an evaluation score by integrating the first and second fluency evaluations to measure the fluency of the spoken language.
상기 재생 과정에서 상기 원어민 발음의 진행에 따라 상기 특정 텍스트에 대한 시각화된 하이라이팅을 제공하고,
상기 원어민 발음의 발성 그래프 상에서 피크(peak) 값이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 해당 피크 값에 대응되는 단어를 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템.
According to claim 1, wherein the native speaker pronunciation reproduction unit
Provide a visualized highlighting for the specific text according to the progress of the native speaker pronunciation in the playback process,
Foreign language pronunciation training and evaluation system, characterized in that when a peak value exceeds a preset threshold on the pronunciation graph of the native speaker, a word corresponding to the peak value is visually displayed.
상기 평가 텍스트에서 해당 발성 그래프 상의 피크 값에 대응되는 주요 단어들을 검출하는 단계;
상기 평가 텍스트에서 상기 주요 단어들 각각의 전후에서 연결되는 보조 단어들을 검출하는 단계; 및
상기 특정 텍스트를 기준으로 상기 주요 단어들 및 상기 보조 단어들 각각의 일치 여부에 따라 평가 점수를 결정하는 단계를 통해 상기 발음의 정확성에 관한 측정 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템.
According to claim 1, wherein the accuracy measuring unit
detecting key words corresponding to peak values on a corresponding speech graph in the evaluation text;
detecting auxiliary words connected before and after each of the main words in the evaluation text; and
Foreign language pronunciation training and evaluation system, characterized in that the measurement operation regarding the accuracy of the pronunciation is performed through the step of determining an evaluation score according to whether each of the main words and the auxiliary words coincide with the specific text .
외국어 학습의 난이도별, 주차별, 과정별, 주제별 훈련 및 평가 이력을 누적하여 관리하고 학습자의 학습 수준에 따라 학습 컨텐츠를 추천하는 학습 컨텐츠 추천부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외국어 발음 훈련 및 평가 시스템.
The method of claim 1,
Foreign language pronunciation training and evaluation system, characterized in that it further comprises a learning content recommendation unit that accumulates and manages training and evaluation histories by difficulty, week, course, and topic of foreign language learning and recommends learning content according to the learner's learning level .
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