KR20010067934A - 언어 학습 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 완구를 이용한 언어 학습 시스템에 관한 것으로, 사용자와 완구의 대화(dialogue) 내용을 텍스트화일로 포멧하여 저장한 텍스트 화일 데이터베이스 (text file database) 및 완구의 응답을 음성 합성하기 위한 완구 응답용 음성화일 데이터베이스(speech file database)가 저장되고, 인터페이스를 통하여 다른 장치에 탈착될 수 있는 메모리카드; 음성입출력장치, 음성 인식/합성 프로그램을 실행하고 음성입출력장치를 제어하기 위한 제어부, 연산 및 프로그램 저장을 위한 메모리 및 상기 메모리카드를 상기 제어부에 접속하기 위한 메로리카드용 인터페이스를 구비한 음성 인식/합성 장치 본체; 상기 음성 인식/합성 장치 본체를 내부에 수용할 수 있는 완구; 상기 메모리카드에 저장된 것과 동일한 대화(dialogue) 내용이 인쇄되어, 상기 메모리카드와 함께 사용자에게 주기적으로 제공되는 언어학습지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 경우, 로보트나 인형과 서로 대화하면서 영어공부를 할 수 있도록 함으로써, 그동안 혼자서 공부하던 학습방법의 단점을 극복할 수 있을 뿐만아니라 사용자의 발음이 부정확할 경우 이를 지적할 수 있어 어학 학습효과를 극대화 할 수 있다.

Description

언어 학습 시스템{LANGUAGE STUDY SYSTEM}
본 발명은 언어 학습 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 언어학습지, 음성 인식/합성 장치 및 완구(이하 "인형, 로봇트, 장난감등 아동의 유희를 위하여 제작되고 제공되는 모든 것"을 포함하는 의미로 사용한다)를 결합하여 특히 어린이들이 흥미 있게 영어등 외국어의 청취 및 구술 능력을 향상 시킬 수 있는 언어 학습 시스템에 관한 것이다.
종래, 음성 입/출력형 완구가 특허 출원되어거나, 제작되어 판매되고 있는 실정인바, 그 가운데 하나가 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-237288호에 기재되어 있다. 상기 10-237288호 특허 발명은 마이크로 입력된 음성 신호를 인식하고, 인식된 음성 신호의 질문 내용에 대응하는 적합한 응답 음성을 출력해 줌으로써, 마치 사람과 대화하는 듯한 느낌을 주고, 이를 완구에 적용함으로써 어린이들에게 교육적효과를 주는 것을 목적으로 고안된 것으로, 패턴 비교 방식 및 이에 대응하는 응답 음성 출력 방법의 음성 인식/합성 방법을 제시하고 있다. 상기 10-237288호 특허 발명은 본원 발명과 그 목적에 있어 부분적으로 공통된 점이 있으나, 주로 음성 인식 방법을 제시하고 있을 뿐 언어 학습 시스템으로 구체화되고 있지 않아,개선의 여지가 많은 실정이다.
음성 인식/합성 시스템을 응용한 또다른 완구가 대한민국 공개특허공보 공개번호 제1999-68379호에 개시되어 있다. 상기 1999-68379호 공개 발명은 사람과 인형완구가 대화할 수 있도록 한다는 목적에 있어서 상기 10-237288호 특허 발명과 동일할 뿐만아니라, 발명의 상세한 설명에 기술된 구현 방법은 상기 10-237288호 특허 발명과 기술적인 차이점이 인정되나 이는 당업계의 관련 공지 기술을 나열한데 불과하고, 권리로서 보호 받고자하는 내용, 즉 청구항의 기재 내용도 상기 10-237288호의 특허 발명과 큰 차이가 없다. 다만, 상기 1999-68379호 공개 발명은 상세한 설명에서 파악할 때, 사용자가 접촉이나 음성등의 방법으로 완구에 일정한 자극을 주면 , 여기에 대응하는 가능한 행동패턴을 4가지 시나리오로 작성하여 완구에 저장함으로써, 완구가 상황에 맞게 적절하게 대응할 수 있도록 구성하고 있다. 그러나, 이러한 방법으로는 음성 인식/합성 기능을 갖는 완구를 언어 학습 도구로 사용하는데 한계가 있다. 즉, 장기간에 걸쳐서 다양한 상황에 관한 대화를 반복하여 연습해야 습득 가능한 언어를, 몇가지 상황에 대처하는 제한된 언어를 저장해 두었다가 되풀이 하는 완구만으로는 습득하기 불가능하고, 따라서 상기 1999-68379호 공개 발명도 언어 학습 시스템으로는 부적절한 것이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 음성 인식/합성 장치를 구비한 완구를 이용하되,사용자와 완구의 대화(Dialogue) 내용이 주기적으로 갱신될 수 있는 언어 학습 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 학습할 대화 내용(사용자의 구술 내용과 이에 대응하는 완구의 응답 내용)을 사용자가 사전에 인쇄된 언어학습지를 통하여 학습한 후 완구와 대화할 수 있는 언어 학습 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 완구로 하여금 네이티브 스피커(native speaker)의 발음으로 응답하게 하여 영어등 외국어의 정확한 청취 및 구술 능력을 키워 줄 수 있는 언어 학습 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 인터넷등 네트워크를 통하여 사용자와 완구간에 이루어질 대화 내용을 갱신할 수 있게 하고, 동시에 갱신된 내용에 맞는 언어학습지도 온라인으로 제공할 수 있는 언어 학습 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 언어 학습 시스템의 구성요소인 언어학습지의 일실시례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 언어 학습 시스템의 구성요소인 음성인식 및 음성합성 장치의 하드웨어 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 언어 학습 시스템을 이용한 사용자의 언어 학습 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4a 및 4b는 도 2의 음성인식 및 음성합성 장치를 완구에 조립하는 방법을 예시적으로 보여 주는 분해도이다.
도 5는 도1에 도시된 언어학습지를 통해서 대화 내용을 숙지한 사용자가 완구와 외국어 학습을 하는 것을 보여 주는 본 발명의 사용 상태도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200:제어모듈 201:제어부 202:메모리 203:메모리카드용인터페이스
204:코덱인터페이스 205:외부데이터입출력포트 210:음성입출력장치
211:코덱 212:연산증폭기(OP앰프) 213:스피커 214:마이크로폰
220:메모리카드 230:사용자 PC 240:프린터 250:네트워크
260:서비스제공자 서버
본 발명에 따른 언어 학습 시스템은
사용자와 완구의 대화(dialogue) 내용을 텍스트화일로 포멧하여 저장한 텍스트 화일 데이터베이스(text file database) 및 완구의 응답을 음성 합성하기 위한 완구 응답용 음성화일 데이터베이스(speech file database)가 저장되고, 인터페이스를 통하여 다른 장치에 탈착될 수 있는 메모리카드;
음성입출력장치, 음성 인식/합성 프로그램을 실행하고 음성입출력장치를 제어하기 위한 제어부, 연산 및 프로그램 저장을 위한 메모리 및 상기 메모리카드를 상기 제어부에 접속하기 위한 메모리카드용 인터페이스를 구비한 음성 인식/합성 장치 본체;
상기 음성 인식/합성 장치 본체를 내부에 수용할 수 있는 완구;
상기 메모리카드에 저장된 것과 동일한 대화(dialogue) 내용이 인쇄되어, 상기 메모리카드와 함께 사용자에게 주기적으로 제공되는 언어학습지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 메모리카드에는 음성 인식 프로그램 및 음성 합성 프로그램을 더 저장할 수 있다.
상기 음성 인식/합성 장치 본체의 음성입출력장치는 음성입력용 A/D 컨버터, 음성출력용 D/A컨버터등을 구비한 코덱(codec), 출력음성을 증폭하기 위한 연산증폭기(operation amp), 스피커 및 마이크로폰으로 구성된다.
상기 음성 인식/합성 장치 본체의 제어부는 제어모듈의 코아(core) 및 그 주변 장치를 포함한다.
상기 음성 인식/합성 장치 본체의 메모리는 연산용 램(RAM)과 시스템프로그램저장용 롬(ROM)을 포함한다.
상기 음성 인식/합성 장치 본체의 메모리카드용 인터페이스는 상기 메모리카드를 탈착식으로 하여 언어학습을 위한 대화 내용을 주기적으로 교체할 수 있게 하는데 필요하다.
상기 메모리 카드와 언어학습지는 주기적으로 갱신되어 사용자에게 우편, 택배등의 방법으로 전달되게 되는데, 필요에 따라서는 상기 음성 인식/합성 장치 본체의 제어부에 외부데이터 입출력 포트를 더 구비하여, 사용자가 언어학습지 제공자의 서버에 접속하여, 언어학습지 화일과 상기 메모리카드에 저장된 데이터베이스 및 프로그램 화일을 다운 받아, 사용자의 컴퓨터를 통하여, 언어학습지는 프린터로 출력하고, 데이터베이스 및 프로그램은 메모리카드에 복사하여 대화 내용을 갱신할 수 있다.
상기 메모리 카드에 저장되는 음성화일 데이터베이스(speech file database)의 음성화일은 학습하고자 하는 언어의 네이티브 스피커(native speaker)의 발음을 녹음하여 웨이브 포멧(wave format) 혹은 MPEG3 포멧(MPEG3 format)한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 언어 학습 시스템을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 언어 학습 시스템의 구성요소인 언어학습지의 일실시례를, 도 2는 본 발명에 따른 언어 학습 시스템의 구성요소인 음성인식 및 음성합성 장치의 하드웨어 구성도를, 도 3은 본 발명에 따른 언어 학습 시스템을 이용한 사용자의 언어 학습 과정을 보여주는 흐름도를, 도 4a 및 4b는 도 2의 음성인식 및 음성합성 장치를 완구에 조립하는 방법을 예시적으로 보여 주는 분해도를, 도 5는 도1에 도시된 언어학습지를 통해서 대화 내용을 숙지한 사용자가 완구와 외국어 학습을 하는 것을 보여 주는 본 발명의 사용 상태도를 각각 나타낸다.
도1에 도시된 바와 같이, 상기 언어 학습지에는 미리 사용자(BOY)와 완구(TOY)간에 이루어질 대화의 내용이 문자로 인쇄되어 진다. 이가운데 완구의 구술 내용(D1', D2', D3',...)은 학습하고자 하는 언어의 네이티브 스피커(native speaker)의 육성으로 녹음된 후 포멧되어 도2의 메모리카드(220)에 저장된다. 뿐만아니라, 상기 메모리카드(220)에는 사용자와 완구간의 대화 내용이 텍스트 화일 데이터베이스로 저장된다. 이들 언어 학습지와 메모리카드(220)는 주기적으로 그 내용이 갱신되어 사용자에게, 우편이나 택배등의 방법으로 배달된다.
음성인식프로그램 및 음성합성프로그램을 상기 메모리카드(220)에 저장할 수 있다. 본 발명에 사용되는 음성인식프로그램으로는 당업계 공용의 음성인식엔진(예:미국 CONVERSA사의 음성인식엔진등)을 그대로 사용할 수 있다.
도2, 도4a 및 도4b를 참조하면, 제어부(201), 메모리카드용인터페이스(203), 코덱인터페이스(204) 및 데이터 입출력 포트(205)를 포함하는 제어모듈(200)과 메모리(202)와 및 음성입출력장치(210)은 PCB(printed circuit card)에 실장되고 하우징에 내장되어 음성 인식/합성 장치 본체(도4a 및 도4b의 270)를 이룬다.
상기 음성 인식/합성 장치 본체(270)에 상기 메모리카드(220)를 삽입하여 연결함으로써, 주기적으로 갱신된 내용의 대화내용을 학습할 수 있게 되는 것이다. 사용자는 상기 언어 학습지를 통해서 대화 내용을 숙지한 후에 완구와 대화하는 것이 바람직하다.
도2에는 음성 인식/합성 장치 이외에도 서비스제공자의 서버(260)로 부터 네트워크(250)를 통하여 사용자가 자신의 컴퓨터(230)를 통하여 상기메모리카드(220)의 갱신 데이터 및 언어 학습지 화일을 다운 받아 메모리카드(220)에 복사하거나 프린터(240)에 출력하는 경우의 구성도가 도시되어 있다. 이렇게 함으로써, 대화 내용의 갱신을 위하여 주기적으로 메모리카드(220)와 이에 대응하는 학습지를 우편이나 택배등으로 배달하는 불편을 줄일 수 있다.
이하, 도3을 참조하여 본 발명에 따른 언어 학습 시스템의 음성인식 및 음성합성 알고리즘을 설명한다..
사용자가 언어 학습지를 통하여 내용을 숙지하고, 현재 학습하는 언어 학습지에 대응되는 메모리카드(220)를 도4a 및 도4b와 같이 삽입한 후, 사용자 음성을 입력하면(301), 상기 음성 인식/합성 장치의 음성인식기에 의하여 사용자의 음성을 인식하여 인식한 문장에 대한 텍스트 화일을 생성하고(302), 음성인식에 오류가 있는 경우(303), 사용자에게 재발성을 요구한다(304). 음성인식에 오류가 없는 경우 인식문장을 상기 메모리카드(220)의 텍스트 화일 데이터베이스(DB)에서 검색하여(305), 동일한 문장이 텍스트 화일 데이터베이스에 있는가 조회하고(306), 없으면 사용자에게 재발성을 요구한다(307). 인식문장이 텍스트 화일 데이터베이스에 있는 경우, 이에 대응하는 응답 문장(도1의 D1', D2', D3',...등)의 음성화일을 상기 메모리카드(220)의 음성화일 데이터베이스에서 찾아 출력한다.
본 발명에 의할 경우, 아동이 흥미를 가지고 자연스럽게 영어등 외국어의 구술 및 청취 능력을 키울 수 있을 뿐만아니라, 음성 합성용 데이터 베이스로 네이티브 스피커(native speaker)의 육성을 녹음한 음성화일을 사용함으로써, 정확한 발음을 익힐 수 있는 장점이 있다. 즉, 지금까지의 어학학습기들은 주로 비디오테이프나 오디오테이프 등을 사용하여 사용자 혼자 반복학습하는 형태로 금방 싫증을 느끼기 쉽운 반면, 본 발명은 이러한 학습시스템의 단점을 보완하여 사용자가 학습을 한 후 음성인식 기능을 갖는 로보트나 인형과 서로 대화하면서 영어공부를 할 수 있도록 함으로써, 그동안 혼자서 공부하던 학습방법의 단점을 극복할 수 있을 뿐만아니라 사용자의 발음이 부정확 할경우 이를 지적할 수 있어 어학 학습효과를 극대화 할 수 있다.

Claims (5)

  1. 완구를 이용하는 아동용 언어 학습 시스템에 있어서,
    사용자와 완구의 대화(dialogue) 내용을 텍스트화일로 포멧하여 저장한 다이얼로그 텍스트 데이터베이스(dialogue text database) 및 완구의 응답을 음성 합성하기 위한 완구 응답용 음성화일 데이터베이스(speech file database)가 저장되고, 인터페이스를 통하여 다른 장치에 탈착될 수 있는 메모리카드;
    음성입출력장치, 음성 인식/합성 프로그램을 실행하고 음성입출력장치를 제어하기 위한 제어부, 연산 및 프로그램 저장을 위한 메모리 및 상기 메모리카드를 상기 제어부에 연결하기 위한 메모리카드용 인터페이스를 구비하는 음성 인식/합성 장치 본체;
    상기 음성 인식/합성 장치 본체를 내부에 수용할 수 있는 완구;및
    상기 메모리카드에 저장된 것과 동일한 대화(dialogue) 내용이 인쇄되어, 상기 메모리카드와 함께 사용자에게 주기적으로 제공되는 언어학습지;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 언어 학습 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메모리카드에는 음성 인식 프로그램 및 음성 합성 프로그램이 더 저장되는 것을 특징으로 하는 언어 학습 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음성 인식/합성 장치 본체의 제어부에 외부데이터 입출력 포트를 더 구비하여, 사용자가 언어학습지 제공자의 서버에 접속하여, 상기 메모리카드에 저장된 데이터베이스 및 프로그램 화일을 다운 받아, 상기 메모리카드에 복사하여 대화 내용을 갱신할 수 있는 것을 특징으로 하는 언어 학습 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 언어학습지는 인터넷등 네트워크에 연결된 언어학습지 제공자의 서버에 화일로 저장되고, 사용자에 의하여 네트워크를 통하여 다운로드되어, 사용자의 컴퓨터를 통하여 프린터로 출력되어 지는 것을 특징으로 하는 언어 학습 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메모리 카드에 저장되는 음성화일 데이터베이스(speech file database)의 음성화일은 학습하고자 하는 언어의 네이티브 스피커(native speaker)의 발음을 녹음하여 포멧한 것임을 특징으로 하는 언어 학습 시스템.
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