KR20010092176A - 언어 학습 방법과 그의 인터넷을 이용한 구현 방법 및그를 위한시스템 - Google Patents

Abstract

미리 제공되거나 외부 접속기기 또는 인터넷을 통하여 얻어지는 텍스트에 대한 보이스를 학습자가 학습하며, 학습자의 단어나 구절에 대한 보이스 정보로써 발음, 억양 및 리듬을 분석한 결과와 모국어 사용자의 원음과 비교한 결과를 시각적인 차트로 제공하고, 학습자의 반복 학습이 가능하며, 학습자의 학습 사항을 이력 관리함으로써 학습 효과를 개선한 언어 학습 방법과 그의 인터넷을 이용한 구현 방법 및 그를 위한 시스템에 관한 것으로서, 학습자의 보이스에 대한 제 1 출력 파형과 모국어 사용자의 원음에 대한 제 2 출력 파형을 구하고, 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기와 주파수를 분석하며, 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기를 비교하여 상기 학습자의 보이스와 원음의 억양 및 리듬을 비교하고, 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 주파수를 비교하여 발음을 비교한다. 따라서, 단어 또는 문장에 대한 발음, 억양 및 리듬에 대한 객관적 분석 자료를 확인함으로써 상술한 분석 자료를 반복 학습에 도입함으로써 모국어 사용자의 발음에 가깝게 학습할 수 있어서 언어 학습 효과가 증진될 수 있는 효과가 있다.

Description

언어 학습 방법과 그의 인터넷을 이용한 구현 방법 및 그를 위한 시스템{Method for educating a language, method for emboding the same using a internet and system for emboding the same}

본 발명은 언어 학습 방법과 그의 인터넷을 이용한 구현 방법 및 그를 위한 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미리 제공되거나 외부 접속기기 또는 인터넷을 통하여 얻어지는 텍스트에 대한 보이스를 학습자가 학습하며, 학습자의 단어나 구절에 대한 보이스 정보로써 발음, 억양 및 리듬을 분석한 결과와 모국어 사용자의 원음과 비교한 결과를 시각적인 차트로 제공하고, 학습자의 반복 학습이 가능하며, 학습자의 학습 사항을 이력 관리함으로써 학습 효과를 개선한 언어 학습 방법과 그의 인터넷을 이용한 구현 방법 및 그를 위한 시스템에 관한 것이다.

현재 일반적으로 통용되는 언어 학습 방법으로서 첫째, 대인 학습법 ,둘째, 오디오 테이프의 음성만을 이용한 문장 반복형 학습법, 세째, 비데오 테이프를 이용한 시청각 학습법, 네째, 서적이나 PC 등을 이용한 온라인 또는 오프라인을 이용한 학습법 등이 일반적이다.

상술한 다양한 학습 방법의 등장에도 불구하고 각 방법 별로 취약성이 있으며, 각 방법 별로 레퍼런스(Reference)는 제공하고 있으나 학습자의 발음, 억양 및 입모양 등을 정확히 분석해주는 방법은 제공되지 않고 있다.

따라서, 학습자는 자신의 발음과 억양이 원음과 얼마나 다르며 어디가 틀렸는지 정확히 인식할 수 없었으며, 그에 따라서 학습이 비효과적으로 진행되는 결과를 초래하고, 언어를 학습하는데 상당한 노력과 투자가 요구되고 있다.

특히, 최근 인터넷이 보편화됨에 따라서 이를 이용한 학습자의 학습을 위한 정보 취득 여건 등이 개선되고 있으나, 인터넷을 통한 학습 여건도 상술한 경우들에 제한되고 있다.

본 발명의 목적은, 인터넷을 통하여 학습 서버에 학습자가 로그인한 후 이를 이용하여 언어 학습을 도모하고 학습에 대한 가시적인 결과를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 학습자가 학습한 단어 또는 문장에 대한 발음을 주파수 특성에 따라서 분석하며, 억양과 리듬에 대한 파형을 분석하여 그 결과를 표시해줌으로써 발음과 억양, 리듬 및 입모양 등을 객관적으로 분석가능케 함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 학습자가 학습한 내용을 저장하여 반복 재생하여 교정할 수 있고, 학습 결과를 저장하여 학습자의 진척도를 이력관리함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 언어 학습 방법을 설명하는 메카니즘을 나타내는 블록 다이어그램.

도 2는 원음과 학습자 보이스의 파형 분석 방법을 설명하는 파형도

도 3은 발음 분석을 예시하는 파형도

도 4는 본 발명에 따른 인터넷을 이용한 언어 학습 방법을 구현하기 위한 시스템을 나타내는 도면

도 5는 도 4의 언어학습 서버의 상세 블록도

도 6은 인터넷을 이용한 언어 학습 방법을 나타내는 흐름도

도 7은 실시예를 구현하기 위한 학습자 확인 화면

도 8은 실시예를 구현하기 위한 학습어 선택 화면

도 9는 실시예를 구현하기 위한 선택된 학습어를 표시하는 화면

도 10은 실시예를 구현하기 위한 발음 화면

도 11은 실시예를 구현하기 위한 분석 화면

도 12는 실시예를 구현하기 위한 억양 분석 화면

도 13은 실시예를 구현하기 위한 리듬 분석 화면

도 14는 실시예를 구현하기 위한 발음 분석 화면

도 15는 실시예를 구현하기 위한 재생 화면

도 16은 실시예를 구현하기 위한 학습 상황 화면

도 17은 본 발명에 따른 인터넷을 이용한 언어 학습 방법을 구현하기 위한 시스템의 다른 실시예의 블록도

도 18은 도 17의 블록도에 적용되는 언어 학습 서버의 블록도

도 19는 본 발명에 다른 인터넷을 이용한 언어 학습 방법의 다른 실시예를 나타내는 흐름도

도 20은 도 17의 실시예를 구현하기 위한 학습어 선택 화면

도 21은 도 17의 실시예를 구현하기 위한 원음 및 학습자 보이스 선택 화면

본 발명에 따른 언어 학습 방법은 학습자의 보이스에 대한 제 1 출력 파형과 모국어 사용자의 원음에 대한 제 2 출력 파형을 구하는 단계, 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기와 주파수를 분석하는 단계, 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기를 비교하여 상기 학습자의 보이스와 원음의 억양 및 리듬을 비교하고, 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 주파수를 비교하여 발음을 비교하는 단계, 상기 비교된 결과를 학습 결과로 기록하고 필요한 경우 상술한 단계를 반복하도록 구성된다.

그리고, 본 발명에 따른 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법은 상술한 방법을 인터넷 상에서 구현하기 위한 것으로서, 마이크와 스피커 및 카메라와 같은 입출력 수단을 구비한 학습자 클라이언트에서 인터넷을 이용하여 학습 언어에 대한 텍스트, 기준 오디오/비디오, 회원 오디오/비디오 및 학습 이력에 대한 데이터베이스를 구비하는 언어 학습 서버에 로그인하는 단계; 회원인 학습자가 학습어를 선택하는 단계; 학습어를 발음한 학습자 보이스를 언어 학습 서버에 전송하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계; 상기 학습어에 해당하는 원음과 학습자 보이스의 발음을 주파수 분석하고, 억양 및 리듬을 출력 크기로 분석하는 단계; 발음,억양 및 리듬에 대한 원음과 학습자 보이스의 분석 결과를 비교하여 출력하는 단계; 상기 학습어에 대하여 분석된 학습자의 학습이력을 데이터베이스에 갱신하는 단계를 구비한다.

여기에서, 상기 학습어 선택은 인터넷이나 외부 접속기기로부터 획득하여 미리 캡처한 원음에 대한 제 1 화일을 선택하고, 그에 대한 학습자 보이스를 저장한 제 2 화일을 선택하여 전송함으로써 그에 대한 억양, 리듬 및 발음에 대한 분석하는 단계가 더 구성될 수 있다.

상술한 방법은 인터넷, 마이크와 스피커 및 카메라를 포함하는 입출력 수단을 구비하고, 인터넷에 접속되는 학습자 클라이언트 및 회원, 학습어에 대한 텍스트, 기준 오디오/비디오, 회원 오디오/비도오, 학습 이력에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스, 주파수 분석으로 발음을 분석하는 발음 분석부, 크기로써 억양 또는 리듬을 분석하는 억양 분석부 및 리듬 분석부, 인터넷을 통한 접속을 위한 화면을 출력하는 출력부 및 상기 각부를 제어하는 웹제어부로 구성되는 상기 인터넷에 접속되는 언어 학습 서버를 구비하는 시스템에서 구현되며, 상기 데이터베이스에 포함된 특정 텍스트에 대한 학습자 보이스를 상기 학습자 클라이언트에서 전송받아서 상기 데이터베이스에 저장하고, 학습자 보이스와 원음을 출력하면서 그에 대한 주파수 분석 및 크기 분석을 수행하여 발음, 억양, 리듬 분석을 수행할 수 있다.

그리고, 상기 학습자 클라이언트에 캡처부가 더 구성되어서 상기 인터넷 또는 접속 가능한 외부기기로부터 획득되는 원음을 캡처하고, 상기 언어 학습 서버에 상기 캡처 원음에 대한 캡처 오디오 데이터 베이스가 더 구성됨으로써 상기 캡처원음에 대한 상기 주파수 분석 및 크기 분석에 의한 발음, 억양, 리듬 분석이 더 수행될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 언어 학습 방법과 그의 인터넷을 이용한 구현 방법 및 그를 위한 시스템의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 언어 학습 방법은 도 1과 같은 메카니즘을 이용하여 수행될 수 있으며, 도 1의 메카니즘을 살펴보면 소정 단어 또는 구절에 대한 학습자 보이스(1)를 원음(2)의 출력을 구하여 크기와 주파수를 분석(4)하고, 분석된 결과를 비교(5)하며, 이를 학습 결과로 기록(6)한다. 그리고 학습자가 만족할 때까지 상술한 과정을 반복(7)하며, 필요한 경우 모국어 사용자의 원음을 청취할 수 있다.

여기에서 학습자의 보이스(1)와 원음(2)은 도 2와 같은 각각의 학습자 보이스 파형 P1과 원음 파형 P2로 분석될 수 있으며, 이로써 학습자 보이스와 원음의 발음에 대한 비교와 억양 및 리듬에 대한 비교가 수행될 수 있다.

발음에 대한 비교는 먼저 학습자 보이스 파형 P2와 원음 파형 P1이 시간대역에 대한 그래프로 표현된 것을 주파수 대역에 대한 그래프로 얻을 수 있도록 퓨리에 변환을 이용한 알고리즘을 수행하여 주파수를 분석한다. 도 2의 학습자 보이스 파형 P2과 원음 파형 P1에 대한 각각의 퓨리에 변환 결과는 도 3과 같이 얻어질 수 있으며, 도 3에서 상부는 원음 파형에 대한 주파수 분석 결과이고 하부는 학습자 보이스 파형에 대한 주파수 분석 결과이다. 도 3을 참조하면 원음과 학습자 보이스는 각각 서로 다른 주파수 대역에 대한 피크치를 가지며 이로써 학습자의 발음은원음과 대비하여 특정한 주파수 대역에 해당하는 유성음에 대한 발음이 부정확하다는 결과를 가시적으로 확인할 수 있다.

그리고, 억양에 대한 비교는 학습자 보이스 파형 P2과 원음 파형 P1의 시간별 출력의 크기를 비교함으로써 음소 및 음절 단위로 분석이 가능하다. 출력의 크기 비교는 다양하게 시도될 수 있으며, 일예로써 시간대역을 샘플링하여 샘플링 시점의 크기값을 수치적으로 비교하는 방법이 제시될 수 있고 다른 예로써 학습자 보이스 파형 P2과 원음 파형 P1의 포락선을 도 2의 E2, E1과 같이 구하여 이들의 차에 대한 그래프를 구하여 시각적으로 제시함으로써 비교할 수 있다.

또한, 리듬에 대한 비교도 다양하게 시도될 수 있으며, 일예로써 상술한 포락선을 이용하여 학습자 보이스 파형 P2과 원음 파형 P1의 어절별 시작점의 시차를 구하여 학습자 보이스와 원음의 리듬의 차를 구할 수 있다. 구체적으로 도 2의 첫번째 어절에 대하여 원음의 시작점 S1과 학습자 보이스의 시작점 S2의 차 Sd 그리고, 두번째 어절에 대하여 원음의 시작점 S3과 학습자 보이스의 시작점 S4의 차를 구할 수 있으며, 이들 간의 시간차를 시각적으로 표현될 수 있으며, 이로써 원음과 학습자 보이스 간의 리듬 차를 시각적으로 확인할 수 있다.

리듬에 대한 다른 비교 예로써 학습자 보이스 파형과 원음 파형의 무신호 구간을 검출하여 이들의 시간적인 차를 구하는 방법이 제시될 수 있으며, 구체적으로 도 2의 원음의 첫번째 어절과 두번째 어절 간의 무신호 구간 d1과 학습자 보이스의 첫번째 어절과 두번째 어절간의 무신호 구간 d2를 검출함으로써 리듬 차를 구할 수 있다. 이에 앞서 무신호 구간 d1과 d2의 검출 방법은 출력의 크기가 소정 크기 이하인 구간을 무신호 구간으로 설정하는 방법이 제시될 수 있고, 이와 달리 어절의 포락선이 끝난 후 다음 어절이 시작되는 구간을 무신호 구간으로 설정하는 방법이 제시될 수 있다.

여기에서 억양과 리듬을 비교하기 위해서는 원음의 단어 또는 구절의 시작점 S1과 학습자 보이스의 단어 또는 구절의 시작점 S2의 일치가 선행되어야 한다. 즉, 억양의 비교 시점 즉 단어 또는 구절의 시작점이 일치된 상태에서 정확히 비교 단어의 억양 비교가 가능하며 구절의 리듬 비교가 가능하다.

상술한 바와 같은 언어 학습 방법은 프로그래밍되어 컴퓨터나 언어학습사전 또는 전자사전 등과 같은 단말기에서 구현될 수 있고 또한 인터넷을 이용한 시스템에 적용되어 구현될 수 있다.

인터넷을 이용한 언어 학습 방법의 구현을 위해서는 도 4와 같은 환경이 제공되어야 하며, 도 4를 살펴보면 학습자 클라이언트(10)가 인터넷(20)을 통하여 언어 학습 서버(18)에 온라인으로 접속되며, 학습자 클라이언트(10)는 마이크(12), 스피커(14) 및 카메라(16)를 각각 입력 장치와 출력 장치로 구비함이 바람직하다.

그리고, 언어 학습 서버(18)는 도 5와 같은 구성을 가짐으로써 본 발명에 따른 실시예를 구현하며, 구체적으로, 웹제어부(30), 발음분석부(32), 억양분석부(34), 리듬분석부(36), 출력부(38) 및 데이터베이스(40)가 구성된다.

여기에서, 발음분석부(32), 억양분석부(34) 및 리듬분석부(36)는 웹제어부(30)의 제어에 의하여 원음과 학습자 보이스의 발음과 억양 및 리듬을 각각 분석하며, 출력부(38)는 분석과 비교 결과를 출력한다.

그리고, 데이터베이스(40)는 회원 데이터베이스, 텍스트 데이터베이스, 기준 오디오 데이터 베이스, 기준 비디오 데이터베이스, 회원 오디오 데이터베이스, 회원 비디오 데이터베이스, 학습 이력 데이터베이스를 갖는다.

구체적으로, 데이터베이스(40)에서 회원 데이터 베이스는 회원인 학습자에 대한 이름, 주소 등과 같은 기초 정보를 포함하는 것이고, 텍스트 데이터베이스는 단어와 구절 또는 문장과 같은 텍스트에 대한 정보를 포함하는 것이며, 기준 오디오 데이터베이스와 기준 비디오 데이터 베이스는 텍스트 데이터베이스에 저장된 단어와 구절 또는 문장에 대한 모국어 사용자의 원음 오디오 정보와 모국어 사용자의 발음하는 입모양 이미지 정보를 각각 포함하는 것이고, 회원 오디오 데이터베이스와 회원 비디오 데이터베이스는 텍스트 데이터베이스에 저장된 단어와 구절 또는 문장에 대한 학습자의 보이스 오디오 정보와 학습자의 발음하는 입모양 이미지 정보를 각각 포함하는 것이며, 학습 이력 데이터 베이스는 학습자의 단어와 구절 또는 문장에 대한 학습 결과에 대한 정보를 포함하는 것이다.

상술한 바와 같은 시스템으로써 학습자는 학습자 클라이언트(10)에 설치된 마이크(12)와 카메라(16)를 이용하여 소정 단어나 구절에 대한 보이스와 입모양 이미지를 입력하고 인터넷(20)을 통하여 온라인으로 전송하며, 언어 학습 서버(18)를 통하여 전송되는 재생되는 학습자의 보이스와 입모양 또는 원음과 그에 대한 입모양을 소정 모니터(도시되지 않음)와 스피커(14)를 통하여 시청할 수 있고 분석 결과 및 학습 이력 사항을 확인할 수 있다.

이를 위하여 도 6과 같은 수순에 따른 언어 학습 단계가 수행될 수 있으며, 인터넷의 웹 사이트 상에 언어 학습을 위한 홈페이지를 운영하는 경우 도 7 내지 도 16의 방법으로 언어 학습 방법이 구현될 수 있다.

먼저, 도 6을 참조하면, 학습자는 인터넷(20)을 통하여 언어 학습 서버(18)에 학습자에 할당된 'ID'와 비밀번호를 입력하여 학습자를 확인하는 로그인 단계 L2를 거치며, 이때 학습자의 ID와 비밀번호는 웹제어부(30)의 제어에 의하여 데이터베이스(40)의 회원 데이터베이스 정보를 이용하여 확인되고, 학습자의 ID와 비밀번호를 입력하는 모드의 화면은 웹제어부(30)의 제어에 의하여 추력부(38)에 의하여 제공된다.

그 후 학습어를 선택하는 단계 L4를 거쳐서 학습하기를 원하는 단어나 구절을 선택한다. 이때 "Can you speak English?"라는 구절을 선택한 것으로 가정하고, 학습자가 단어나 구절을 선택하는 모드의 화면은 웹 제어부(30)의 제어에 의하여 출력부(38)에서 출력되며, 단어나 구절은 데이터베이스(40)의 텍스트 데이터베이스에서 제공된다.

단계 L6에서 학습자가 학습어를 선택한 후 "Can you speak English?"라고 발음하면 학습자 클라이언트(10)는 마이크(12)에서 감청된 학습자 보이스와 카메라(16)로 촬영된 학습자의 입모양 이미지를 인터넷(20)을 통하여 언어 학습 서버(18)로 전송하고, 단계 L8에서 언어 학습 서버(18)는 학습자의 보이스와 입모양을 데이터베이스(40)의 회원 오디오 데이터 베이스와 회원 비디오 데이터 베이스에 저장하고, 이때 학습자의 보이스와 입모양은 해당 텍스트에 연결되어 저장된다.

학습자 보이스와 입모양이 저장되면 분석 단계 L10가 수행되며, 분석 단계 L10에서 웹제어부(30)는 학습자 보이스의 출력 파형을 발음 분석부(32)에서 주파수 분석하도록 제어하고 억양분석부(34)와 리듬분석부(36)에서 억양 및 리듬분석하도록 제어한다.

그리고, 단계 L12에서 웹제어부(30)는 해당 텍스트에 대한 원음의 보이스의 출력 파형을 발음분석부(32)에서 주파수 분석하도록 제어하고 억양분석부(34)와 리듬 분석부에서 억양 및 리듬 분석하도록 제어한 후 단계 L10에서 얻어진 학습자의 발음, 억양, 리듬 분석 결과와 비교하여 가시화되도록 그래프 또는 차트로 출력한다.

여기에서 발음, 억양 및 리듬 분석 방법은 도 1 내지 도 3의 설명에서 상술한 바와 같이 이루어질 수 있으며, 그에 대한 결과도 도 1 내지 도 3의 설명에서 상술한 바와 같이 다양한 형태의 그래프 또는 차트로 출력될 수 있고, 이에 대한 구체적인 설명은 중복되는 바 생략한다.

한편, 단계 L12에서 비교된 결과는 학습 사항으로써 이력으로 관리되며, 단계 L14에서 웹제어부(30)는 학습 이력 데이터 베이스(40)의 학습 이력 데이터베이스를 갱신한다.

상술한, 읽기, 저장, 분석 및 비교와 출력 과정을 거쳐서 학습자는 원음과 비교된 본인의 발음 상태를 가시적으로 확인하여 본인의 발음, 억양 및 리듬을 교정할 수 있으며, 반복 학습을 원하면 단계 L16을 거쳐서 단계 L6부터 상술한 단계들을 재수행하여 해당 텍스트를 읽고, 분석 및 비교된 결과를 다시 확인할 수 있다.

그리고, 상술한 과정 중 학습자의 보이스와 입모양이 저장된 후 해당 텍스트에 대한 학습자의 보이스 또는 원음을 임의적으로 재생하여 스피커(14)를 통하여 출력할 수 있으며, 이때 학습자의 보이스와 원음에 대한 입모양들이 출력되어서 입모양에 대한 교정을 유도하도록 할 수 있다.

이러한 과정이 인터넷 상에서 구현되기 위해서는 웹제어부(30)는 출력부(38)를 통하여 도 7 내지 도 16과 같은 화면을 출력하도록 제어할 수 있다.

먼저, 학습자 확인 과정을 거치며, 도 7과 같이 출력되는 화면 상에 학습자는 ID 입력 영역(100)과 비밀번호 입력 영역(102)에 본인의 ID와 비밀번호를 입력하고 확인 버턴(104)을 클릭한다.

그러면, 웹제어부(30)는 도 7의 화면에서 확인 버턴(104)이 클릭되면 입력된 ID와 비밀번호를 데이터베이스(40)의 회원 데이터베이스에 포함된 것인가 조회한 후 회원 ID와 비밀번호가 일치하면 학습을 시작할 수 있는 도 8의 화면을 출력하고, 회원 ID와 비밀번호가 일치하지 않으면 회원 ID와 비밀번호를 재입력하도록 요구한다.

도 8은 학습을 시작할 수 있는 상태이며 학습자는 학습을 위한 학습어를 도 8의 화면에서 선택한다. 학습어의 선택은 구절 검색이나 스크롤 화면 상에서 조회하는 방법 등으로 이루어질 수 있으며, 이를 위하여 검색어 입력 영역(106)과 스크롤 디스플레이 영역(108)이 화면에 형성될 수 있고, 이와 달리 제작자의 의도에 따라 다양한 학습어 선택 방법이 제공될 수 있다.

학습자는 검색하여 "Can you speak English?"라는 구절을 선택한 후 해당 구절을 클릭하면 도 9와 같이 선택된 화면에 대한 확인 화면이 출력될 수 있으며, 이 화면에서 학습, 원음듣기 학습상황 등의 모드가 제공될 수 있고, 모드 선택을 위한 학습 버턴(110), 원음듣기 버턴(112), 학습상황 버턴(114)들이 제공될 수 있다.

먼저, 학습 모드는 학습자가 발음하여 원음과 비교하는 학습 과정을 선택하기 위한 것이며, 원음듣기 모드는 선택된 구절에 대한 모국어 사용자의 원음과 그에 대한 입모양을 듣고 보기 위한 것이고, 학습상황은 선택된 구절에 대하여 학습자가 학습한 이력 사항을 표시하기 위한 것이다.

먼저, 도 9의 화면에서 학습 버턴(110)을 클릭하면 도 10과 같이 학습자가 해당 구절을 발음하여 전송하기를 기다리는 화면이 출력될 수 있다. 도 10의 상태에서 학습자는 학습자 클라이언트(10)의 마이크(12)와 카메라(16)로써 해당 구절에 대한 학습자 보이스와 입모양을 녹음 및 촬영하여 전송해야 한다. 따라서, 학습자는 해당 구절을 발음한 후 전송 버턴(114)을 클릭하면, 학습자 클라이언트(10)는 학습자의 보이스와 그에 대한 입모양을 미리 정해진 포맷의 화일로 변환하여 인터넷(20)을 통하여 온라인으로 언어 학습 서버(18)로 전송한다.

언어 학습 서버(18)의 웹제어부(30)는 전송된 화일에 포함된 학습자 보이스와 그에 대한 입모양을 각각 데이터베이스(40)의 회원 오디오 데이터베이스와 회원 비디오 데이터 베이스에 저장한다.

학습자의 보이스와 입모양에 대한 정보가 데이터베이스(40)에 저장되면 웹제어부(30)는 학습자 보이스에 대한 분석을 수행하고 그와 더불어 해당 구절에 대한원음 분석 결과를 도 11과 같이 출력한다.

도 11의 분석 화면에는 억양 버턴(120), 리듬 버턴(122), 발음 버턴(124), 반복학습 버턴(126), 내소리 듣기 버턴(128) 및 원음듣기 버턴(130)이 제공될 수 있으며, 소정 영역에 학습자 보이스에 대한 출력 파형(136) 및 입모양 이미지(138)와 원음에 대한 출력 파형(132) 및 입모양 이미지(134)가 출력될 수 있다.

억양 버턴(120)은 학습자 보이스와 원음의 억양에 대한 비교를 위한 버턴이고, 리듬 버턴(122)은 학습자 보이스와 원음의 리듬에 대한 비교를 위한 버턴이며, 발음 버턴(124)는 학습자 보이스와 원음의 발음에 대한 비교를 위한 버턴이다.

그리고, 반복학습 버턴(126)은 도 9 또는 도 10의 화면으로 복귀하여 현재 텍스트에 대한 다시 읽기, 저장 및 분석을 재수행하기 위한 것이며, 내소리 듣기 버턴(128)은 기록된 내소리를 재생하기 위한 것이고, 원음 듣기 버턴(130)은 도 9의 원음 듣기와 동일한 동작을 위한 것으로서 해당 구절에 대한 원음 및 입모양을 확인하기 위한 것이다.

도 11의 화면에서 학습자는 원음(original sound)을 분석한 출력 파형과 입모양과 본인의 보이스(my voice)를 분석한 출력 파형과 입모양을 확인할 수 있으며, 원음과 본인의 보이스 간의 억양 비교, 리듬 비교, 발음 비교는 해당 버턴(120, 122, 124)을 클릭하면 확인할 수 있다.

즉, 모국어 사용자의 원음과 학습자 보이스의 억양 차를 확인하기 위해서는 억양 버턴(120)을 클릭하고, 그러면 도 12의 화면이 출력되어서 억양 분석 차트(140)를 확인할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 모국어 사용자의 원음과학습자 보이스의 리듬 차를 확인하기 위해서는 리듬 버턴(122)을 클릭하고, 그러면 도 13의 화면이 출력되어서 리듬 분석 차트(142)를 확인할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 모국어 사용자의 원음과 학습자 보이스의 발음 차를 확인하기 위해서는 발음 버턴(124)을 클릭하고, 그러면 도 14의 화면이 출력되어서 원음의 발을 차트(144)와 학습자의 발음 차트(146)를 비교하면서 그 차이를 시각적으로 확인할 수 있다.

도 12와 도 13의 화면에는 도 11과 같이 원음과 학습자의 보이스에 대한 파형 및 입모양이 출력될 수 있으며, 억양 버턴(120), 리듬 버턴(122) 및 발음 버턴(124), 반복학습 버턴(126), 내소리듣기 버턴(128) 및 원음듣기 버턴(130)들이 선택적으로 구성되어서 이용될 수 있다.

그리고,도 12, 도 13 및 도 14와 같은 분석 결과는 학습 이력으로 저장될 수 있으며, 학습 이력을 확인하고자할 때 도 9의 학습 상황버턴(114)을 클릭하면 현재 까지 학습 상황 즉, 발음, 억양 및 리듬에 대한 정확도가 그래프화되어 출력되도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 억양, 리듬 및 발음에 대한 분석 및 비교 결과가 도 11 내지 도 14와 같이 확인될 수 있으며, 도 9, 도 11내지 도 13에서 제공되는 원음듣기 버턴(112)을 클릭하거나 도 11 내지 도 13에서 제공되는 내소리듣기 버턴(128)을 클릭하면 도 15의 화면이 표시되면서 원음 또는 학습자 보이스가 출력된다.

도 15의 화면은 해당 텍스트와 파형 및 입모양 이미지를 동시에 출력하도록 구성되며, 원음의 발음이 진행되는 상황이 지시선(148)과 같은 방법으로 표시될 수있다.

한편, 도 9의 화면에서 현재 선택된 텍스트에 대한 학습 상황을 확인하고자 학습상황 버턴(114)을 클릭하면 도 16의 화면이 출력되도록 구성될 수 있고, 도 16의 화면은 해당 텍스트에 대한 발음, 억양 및 리듬을 구분하여 차트나 그래프로 표시하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예는 도 17과 같이 학습자 클라이언트(10)에 캡처부(22)가 추가될 수 있으며, 캡처부(22)는 학습자 클라이언트(10)에 직접 접속되는 외부 오디오 또는 인터넷(20)을 통하여 소정 오디오 공급 서버(24)나 사이트에서 획득할 수 있는 오디오 즉 원음을 캡춰하여 화일로 저장할 수 있다.

이 경우, 학습자는 인터넷(20)이나 외부 접속 기기로부터 학습하고자 하는 원음을 캡춰하여 미리 지정된 형식의 제 1 화일로 저장하고, 그에 해당하는 학습자의 보이스를 제 2 화일로 저장한 후, 인터넷(20)을 통하여 언어 학습 서버(18)로 전송하여 그에 대한 분석 및 비교를 조회할 수 있다. 이를 위해서는 도 18과 같이 데이터베이스(40a)에는 회원, 텍스트, 기준 오디오/비디오, 회원 오디오/비디오, 학습이력 데이터 베이스 외에 캡처 오디오 데이터 베이스를 구축할 수 있다.

도 17 및 도 18의 실시예는 도 19의 방법과 같이 캡춰된 원음과 학습자 보이스를 분석, 비교 및 그에 대한 결과를 출력할 수 있다.

즉, 원음 캡처 단계 L20에서 캡춰된 원음에 대한 제 1 화일이 생성되고, 학습자 따라읽기 단계 L22에서 학습자 보이스에 대한 제 2 화일이 생성된다.

그리고, 전송 단계 L24에서 제 1 화일과 제 2 화일을 인터넷(200을 통하여 언어 학습 서버(18)로 전송한다.

그러면, 도 20과 같이 학습어 선택 화면이 제공될 수 있으며, 도 20의 학습어 선택 화면은 도 8의 경우와 같이 검색 영역(106)을 이용한 방법이나 스크롤 화면(108)을 이용한 학습어 선택 방법을 제공하며 그 외에 캡처 버터(200)을 추가하여 구성된다. 여기에서, 캡처 버턴(200)을 클릭하면 도 21의 화면과 같이 캡처 원음에 대한 제 1 화일을 선택하는 영역(202) 및 선택 버턴(204) 그리고 그에 대한 학습자 보이스에 대한 제 2 화일을 표시하는 영역(206)과 전송 버턴(208)이 구성될 수 있다.

전송된 제 1 화일과 제 2 화일은 데이터베이스(40a)의 캡처 오디오 데이터베이스에 저장되며, 단계 L28에서 캡처 원음과 학습자 보이스는 비교 및 출력된다. 즉, 상술한 실시예와 같이 출력 파형 분석과, 억양, 리듬 및 발음에 대한 비교된 결과를 동일하게 제공할 수 있다. 미설명 단계 L30은 도 19의 과정을 반복할 지에 대한 결정을 위한 것이다.

본 발명에 의하면 학습자가 객관적으로 언어를 학습하는 방법이 제시되며, 특히, 학습한 단어 또는 문장에 대한 발음, 억양 및 리듬에 대한 객관적 분석 자료를 소프트웨어적으로 구현되거나 인터넷 또는 단말기를 이용하여 구현되는 본 발명에 의하여 상술한 분석 자료를 반복 학습에 도입함으로써 모국어 사용자의 발음에 가깝게 학습할 수 있어서 언어 학습 효과가 증진될 수 있는 효과가 있다.

그리고, 학습자의 학습 결과가 이력관리됨으로써 언어 학습 효과가 배가되는 이점이 있다.

Claims (15)

1. 학습자의 보이스에 대한 제 1 출력 파형과 모국어 사용자의 원음에 대한 제 2 출력 파형을 구하는 단계;

   상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기와 주파수를 분석하는 단계;

   상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기를 비교하여 상기 학습자의 보이스와 원음의 억양 및 리듬을 비교하고, 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 주파수를 비교하여 발음을 비교하는 단계;

   상기 비교된 결과를 학습 결과로 기록하고 필요한 경우 상술한 단계들을 반복함을 특징으로 하는 언어 학습 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 억양은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 각각에 대한 포락선을 검출하여 포락선의 차에 대한 그래프를 얻어서 비교함을 특징으로 하는 언어 학습 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 억양은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 샘플링된 시점들에 대한 크기를 분석하여 그 차를 수치적으로 비교함을 특징으로 하는 언어 학습 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 리듬은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 각각에 대한 포락선을 검출하여 상기 포락선들 간의 시작점의 시차로써 리듬의 빠름과 느림을 분석함을 특징으로 하는 언어 학습 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 리듬은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기가 일정치 이하인 구간을 각각 무신호 구간으로 설정하여 이들 무신호 구간들의 시차를 비교함으로써 리듬의 빠름과 느림을 분석함을 특징으로 하는 언어 학습 방법.
6. 제 2 항 내지 제 5 항에 있어서,

   제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 시작점을 일치시킨 후 비교 및 분석을 수행함을 특징으로 하는 언어 학습 방법.
7. 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법에 있어서,

   마이크와 스피커 및 카메라와 같은 입출력 수단을 구비한 학습자 클라이언트에서 인터넷을 이용하여 학습 언어에 대한 텍스트, 기준 오디오/비디오, 회원 오디오/비디오 및 학습 이력에 대한 데이터베이스를 구비하는 언어 학습 서버에 로그인하는 단계;

   회원인 학습자가 학습어를 선택하는 단계;

   학습어를 발음한 학습자 보이스를 언어 학습 서버에 전송하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;

   상기 학습어에 해당하는 원음과 학습자 보이스의 발음을 주파수 분석하고, 억양 및 리듬을 출력 크기로 분석하는 단계;

   발음, 억양 및 리듬에 대한 원음과 학습자 보이스의 분석 결과를 비교하여 출력하는 단계;

   상기 학습어에 대하여 분석된 학습자의 학습이력을 데이터베이스에 갱신하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 억양은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 각각에 대한 포락선을 검출하여 포락선의 차에 대한 그래프를 얻어서 비교함을 특징으로 하는 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 억양은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 샘플링된 시점들에 대한 크기를 분석하여 그 차를 수치적으로 비교함을 특징으로 하는 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 리듬은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 각각에 대한 포락선을 검출하여 상기 포락선들 간의 시작점의 시차로써 리듬의 빠름과 느림을 분석함을 특징으로 하는 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 리듬은 상기 제 1 출력 파형과 제 2 출력 파형의 크기가 일정치 이하인 구간을 각각 무신호 구간으로 설정하여 이들 무신호 구간들의 시차를 비교함으로써 리듬의 빠름과 느림을 분석함을 특징으로 하는 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법.
12. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 출력 파형과 상기 제 2 출력 파형의 시작점을 일치시킨 후 상기 비교 및 분석을 수행함을 특징으로 하는 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법.
13. 제 7 항에 있어서,

    상기 학습어 선택은 인터넷이나 외부 접속기기로부터 획득하여 미리 캡처한 원음에 대한 제 1 화일을 선택하고, 그에 대한 학습자 보이스를 저장한 제 2 화일을 선택하여 전송함으로써 그에 대한 억양, 리듬 및 발음에 대한 분석하는 단계가 더 구성됨을 특징으로 하는 언어 학습 방법의 인터넷을 이용한 구현 방법.
14. 인터넷;

    마이크와 스피커 및 카메라를 포함하는 입출력 수단을 구비하고, 인터넷에 접속되는 학습자 클라이언트; 및

    회원, 학습어에 대한 텍스트, 기준 오디오/비디오, 회원 오디오/비도오, 학습 이력에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스, 주파수 분석으로 발음을 분석하는 발음 분석부, 크기로써 억양 또는 리듬을 분석하는 억양 분석부 및 리듬 분석부, 인터넷을 통한 접속을 위한 화면을 출력하는 출력부 및 상기 각부를 제어하는 웹제어부로 구성되는 상기 인터넷에 접속되는 언어 학습 서버를 구비하며;

    상기 데이터베이스에 포함된 특정 텍스트에 대한 학습자 보이스를 상기 학습자 클라이언트에서 전송받아서 상기 데이터베이스에 저장하고, 학습자 보이스와 원음을 출력하면서 그에 대한 주파수 분석 및 크기 분석을 수행하여 발음, 억양, 리듬 분석을 수행함을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 언어 학습 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 학습자 클라이언트에 캡처부가 더 구성되어서 상기 인터넷 또는 접속 가능한 외부기기로부터 획득되는 원음을 캡처하고, 상기 언어 학습 서버에 상기 캡처 원음에 대한 캡처 오디오 데이터 베이스가 더 구성됨으로써 상기 캡처 원음에 대한 상기 주파수 분석 및 크기 분석에 의한 발음, 억양, 리듬 분석이 더 수행됨을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 언어 학습 시스템.