KR200233884Y1 - 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엘이디(LED;Light Emitting Display)전광판 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 종래의 문자 표시 엘이디 전광판 시스템에 음성합성기를 더 구비하여 문자를 표시함과 동시에 문자에 해당하는 합성 음성을 출력할 수 있는 엘이디 전광판 시스템에 관한 것이다.

본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템은 문자 표시용 엘이디 어레이, 음성 출력용 스피커, 상기 엘이디 어레이에 표시될 문자 및 상기 스피커를 통해 출력될 합성 음성을 문자의 형태로 입력할 수 있는 문자입력부, 상기 문자입력부에 입력된 문자를 상기 엘리디 어레이에 표시하도록 제어하는 엘이디제어부, 상기 문자입력부에 입력된 문자를 해당음성으로 합성하여 주는 음성합성부 및 상기 음성합성부에서 합성된 음성을 증폭하여 상기 스피커에 출력하는 증폭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면 기존의 문자 또는 그림 정보만을 제공하는 LED 전광판 시스템과 달리 자연스러운 음성합성음을 출력할 수 있음으로 해서 안내 표시 효과나 광고 효과를 향상시키는 효과가 있다.

Description

문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템{LED ELECTRIC SIGN SYSTEM YIELDING SOUND AND LETTER SYNCRONOUSLY}

본 고안은 엘이디(LED;Light Emitting Display)전광판 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 종래의 문자 표시 엘이디 전광판 시스템에 음성합성기를 더 구비하여 문자를 표시함과 동시에 문자에 해당하는 합성 음성을 출력할 수 있는 엘이디 전광판 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디 전광판 시스템은 병원에서 환자의 호명이나 대기순서 및 진료안내 , 여객용 차량에서의 정차 지점 안내, 주식 시세, 행사 안내, 은행에서의 대기번호 호출 기타 안내, 옥내 또는 옥외의 상업용 광고판등 다방면에서 필요한 정보를 시각적으로 전달하는 수단으로 사용되고 있다.

엘이디 전관판 시스템에 사용되는 엘이디 어레이(LED ARRAY)는 장소, 크기, 방향 등의 설치 여건 및 기능이나 운영 여건에 따라 적절한 픽셀(pixel)과 모듈을 선택하여 필요한 수량만큼 조합하여, 다양한 시스템으로 구성할 수 있으며, 사용 엘이디의 종류에 따라 다양하게 분류되고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 엘이디 전광판 시스템은 오직 시각적 정보만을 제공함으로써, 정보 이용자가 전광판 시스템을 주시하지 않으면 표시하는 정보를 인식할 수 없어 효과적인 정보 전달 수단으로서의 기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.

전광판 시스템에 게시되는 내용을 마이크로폰을 통하여 안내 방송을 하거나,미리 녹음된 내용을 스피커를 통해 전달하는 방법이 사용되기도 하나, 이 또한 엘이디에 표시될 문자 정보를 재차 음성 정보로 재현하거나 녹음하여야하는 번거로움이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 엘이디 전광판 시스템이 갖는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 출력될 정보를 한번 문자 형태로 입력하면, 엘이디 어레이에 입력된 문자가 표시되고 동시에 동일한 내용의 음성으로 출력될 수 있도록 함으로써 메시지 전달의 효율성을 높일 수 있는 엘이디 전광판 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템의 일실시례를 도시한 시스템 블럭도이다.

도2는 본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템의 다른 실시례를 도시한 시스템 블럭도이다.

도3는 본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템의 음성합성부에 대한 세부 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 문자입력부 20 : 음성합성부 40 : LED 제어부

50 : 증폭부 55 : 스피커 60 : 엘이디 어레이

22 : 언어처리부 24 : 운율 데이터베이스 26 :운율생성부

28 : 음성합성단위 데이터베이스 30: 합성단위 선정부

32 : 음성 데이터베이스 34: 음편 조합부

70 : 제어부 71: 메모리

본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템은 문자 표시용 엘이디 어레이, 음성 출력용 스피커, 상기 엘이디 어레이에 표시될 문자 및 상기 스피커를 통해 출력될 합성 음성을 문자의 형태로 입력할 수 있는 문자입력부, 상기 문자입력부에 입력된 문자를 상기 엘리디 어레이에 표시하도록 제어하는 엘이디제어부, 상기 문자입력부에 입력된 문자를 해당음성으로 합성하여 주는 음성합성부 및 상기 음성합성부에서 합성된 음성을 증폭하여 상기 스피커에 출력하는 증폭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템은 메모리와, 상기 문자입력부로 문자를 입력 받아 상기 음성합성부를 통하여 음성합성한 후, 입력된 문자 및 합성음성 데이터를 상기 메모리에 저장하고, 상기 증폭부와 엘이디 제어부로 출력에 필요한 데이터를 전송 제어할 수 있는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

많은 경우 엘이디 전광판 시스템이 개인용 컴퓨터에 인터페이스 되어 운용되고 있는바, 이러한 경우 상기 문자입력부, 제어부 및 메모리는 개인용 컴퓨터의 키보드 및 메인보드를 그대로 사용하여 구현할 수 있고 상기 음성 합성기는 개인용 컴퓨터에 설치하여 운용할 수 있게 된다.

상기 음성합성기는 무제한 음성합성기인 것이 바람직하다.무제한 음성합성기란 임의의 텍스트(또는 파일)입력에 대해서 음성합성이 가능한 것으로, 이는 특정용도에 제한되는 음성합성기와 구별되는 의미로 당업계에서 통용된다. 뿐만아니라, 현재 다양한 무제한 음성합성기 모델이 출시되어 판매되고 있는 실정이다.여기에서 특정용도 음성합성기란 예를 들어 버스안내기에 사용되는 음성합성 장치와 같이 합성할 내용을 미리 정하여 그 범위의 텍스트만을 음성으로 합성하는 음성합성기를 말한다. 이는 음성으로 합성할 텍스트가 자주 바뀌지 않는 경우에 효과적인 방법이다.본 고안에서 동시 음성합성출력이 가능한 엘이디 전광판은 사용처 또는 용도에 따라 합성할 안내 내용이 달라지게 되므로, 범용 시스템으로 사용되기 위해서는 무제한 음성합성방식이 더 바람직하다.본 고안에 사용되는 무제한 음성합성기의 바람직한 실시례는 다음과 같은 구성 및 특징을 갖는다.우선 음성 합성 단위로, 한국어 음성합성에 적합한 합성단위인 트라이폰 단위를 사용하는 것이 바람직하다. 트라이폰 단위란, 3개의 음소가 나열된 것으로 이는 한국어의 음성학적 특성을 잘 반영하여, 한국어 음성합성단위에 적합한 것으로 알려져 있다.녹음 문장 선정을 선정함에 있어서는 음성 합성 단위에 따라 무제한 음성합성이 가능하도록 하는 최적 문장을 선정하며, 보통 3,000여 문장을 녹음하게된다. 이러한 문장을 선정을 위해서 정치, 경제, 사회, 과학, 소설, 인명부등 다양한 분야에서 2백만 문장을 수집하고, 상술한 트라이폰 합성 단위에 따라 한국어에서 발생할 수 있는 트라이폰 단위 개수를 조사하여, 이들 모두를 포함하는 녹음문장을 구성한다.본 발명에 따른 엘이디 전광판용으로는 음성합성 녹음에 사용된 문장을 3,200 문장 내외가 바람직하다. 그리고 여기에는 20,900개의 트라이폰이 포함되게 된다.문장 녹음(음성, 성문신호)을 위하여 선정된 문장은 전문 아나운서를 통해 방음 부스실에서 녹음한다. 그리고 음성과 동시에 효과적인 운율처리를 위해, 라링고그래프 장비를 이용하여, 성문신호를 동시에 녹음하는 것이 바람직하다.다음, 음성합성 데이터베이스 생성를 만들어야 하는데, 여기에는 음성 합성에 사용되는 운율(피치, 세기, 길이)데이터베이스와 음성 합성 단위 데이터베이스 및 음성 합성 단위별로 나열된 음성 세그먼트파일이 포함된다.여기에서 운율이란 사람의 발성 스타일과 유사한 것으로, 합성할 문장에 대해 어떠한 스타일로 발성(음성합성)할 것인가를 나타내는 것이다. 예를 들어, 주어진 문장 또는 단어에 대해, 어디에서 끊어 읽은 것인지, 어떠한 억양, 세기는 어떻게 할 것이지 등을 결정하는 것이다. 이는 성우의 발성 스타일을 통계분석하여, 실제 합성에 적용하게 된다.이렇게 구성된 무제한 음성합성기의 합성음 출력은 22kHz, 11kHz, 8kHz 샘플링에 16bit 선형양자화 출력이 가능하고, 8kHz ADPCM, u-law PCM 지원이 가능하도록 구성함이 바람직하다. 또한 산업용 ARS장비로 사용되는 다이얼로직보드에서 사용되는 복스(VOX)파일 형태를 지원하도록 구성함이 바람직하다. 이러한 출력의 포멧은 당업계의 통상의 지식으로 할 수 있다.음성합성기의 용량은 100MB(8kHz, ADPCM인 경우)정도가 바람직하며, 불필요한 트라이폰을 제거하는 방법과, 발생가지수가 많은 경우의 트라이폰에 대해서는 클러스터링 방법에 의해 축소하는 방법을 사용하여, 50MB이하로 줄일 수 있다.

이하 첨부된 도면에 참조하면서 본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템의 바람직한 실시례를 상세히 설명한다.

도1은 본 고안의 일실시례를 도시한 시스템 블럭도를, 도2는 도1의 실시례에 메모리와 제어부를 더 구비한 다른 실시례의 시스템 블럭도를, 도3은 도1 및 도2에 도시된 음성합성부에 대한 세부 구성도를 각각 나타낸다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템은 엘이디 어레이(55) 및 스피커(60)에 출력할 내용을 입력하는 문자입력부(10), 입력된 문자를 음성으로 합성하여 음성출력이 가능하도록 하는 음성합성기(20), 입력 문자 내용을 표시할 수 있도록 엘이디 어레이(55)를 제어하는 엘이디 제어부(40), 상기 음성합성기(50)에서 합성된 합성음을 증폭하기 위한 증폭부(50)부, 문자를 표시하기 위한 엘이디 어레이(60) 및 음성을 출력하기 위한 스피커(55)를 포함한다.

상기 문자입력부(10)에 입력된 내용을 즉시 상기 스피커(55) 및 엘이디 어레이(60)를 통하여 출력할 필요가 있는 경우도 있지만, 입력된 문자 데이터를 음성합성하여 그 합성음성 데이터를 저장하거나 문자 데이터를 저장한 후, 필요한 시기에 순차적으로 또는 주기적으로 표시해 줄 필요가 있는 경우도 있다. 이를 위하여 도2에 도시된 바와 같이 메모리(71) 및, 문자입력 및 음성합성을 제어함과 동시에, 입력되거나 생성된 문자 및 음성 데이터를 메모리(71)에 저장하고, 미리 설정된 프로그램에 따라 주기적으로 또는 순차적으로 상기 증폭부(50) 및 엘이디 제어부에 출력할 수 있도록 제어하는 제어부를 더 구비할 필요가 있다.

상기 음성합성기는 무한 음성합성기가 바람직 한데, 도3에는 무한 음성합성기의 일시시례가 도시되어 있다.

상기 무한 음성합성기는 문자입력에 대한 구문, 품사, 음운변동 처리등을 처리하는 언어처리부(22), 운율 즉, 억양, 세기, 길이, 휴지기 유형 예측을 위한 운율 데이터베이스(24), 상기 언어처리부의 결과에 따라 상기 운율 데이터 베이스(24)를 조회하여 입력 문장에 대한 운율 예측 및 생성을 하는 음율생성부(26), 음성합성단위에 대한 정보를 저장한 합성단위 데이터베이스(28), 상기 음율생성부에서 생성된 음율을 기초로 상기 합성단위 데이터베이스(28)를 조회하여 합성할 문장에 대한 합성단위를 선정하는 합성단위 선정부(30), 음성 합성을 위한 음성 데이터베이스(32), 상기 합성단위선정부에서 선정된 합성단위에 따라상기 음성 데이터 베이스의 음편 조합을 조회하여 음편을 조합하는 음편 조합부(34)를 포함하여 구성된다.

본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템은 다음과 같이 동작한다.

도1 또는 도2의 문자입력부(10)에서는 운영자가 안내광고 할 문자를 온라인입력 또는 미리 준비한 텍스트를 입력하고, 이에 대한 텍스트 내용을 실시간으로 음성합성부(20)에서 합성음성으로 변환하게 된다.

또한, 입력된 텍스트는 데이터 전송 인터페이스를 통하여 LED 제어부(40)로 전달된다. LED제어부(40)에서의 제어에 따라 엘이디 어레이에 해당문자가 표시된다.

동시에, 음성합성부(20)에서 합성된 합성음성 데이타는 증폭기(50)를 통해 증폭되고 스피커(55)를 통해 출력되어 음성과 문자 광고가 동시에 가능하게 된다.

이상에서 기술한 바와 같이, 본 고안에 따른 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템은 음성 합성기를 장착하여 문자와 음성을 엘이디 어레이 및 스피커를 통하여 동시에 출력하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

본 고안에 의하면 종래의 문자 또는 그림 정보만을 제공하는 엘이디 전광판 시스템과 달리 자연스러운 음성합성음으로 음성정보를 추가함으로써, 전광판을 통한 효과적인 정보 전달이 가능해 진다.

Claims (3)

1. 엘이디 어레이(LED ARRAY)와 엘이디 제어부로 구성되어 문자 또는 그림 정보를 시각적으로 전달하는 엘이디 전광판 시스템에 있어서,

   상기 엘이디 전광판 시스템은

   음성 출력용 스피커;

   상기 엘이디 어레이에 표시될 문자 및 상기 스피커를 통해 출력될 합성 음성을 문자의 형태로 입력할 수 있는 문자입력부;

   상기 문자입력부에 입력된 문자를 해당음성으로 합성하여 주는 음성합성부; 및

   상기 음성합성부에서 합성된 음성을 증폭하여 상기 스피커에 출력하는 증폭부;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 엘이디 전광판 시스템은

   데이터 저장용 메모리; 및

   상기 문자입력부 및 음성합성부를 통한 문자입력 및 음성합성을 제어하고, 입력된 문자 및 합성된 음성 데이터를 상기 데이터 저장용 메모리에 저장하며, 미리 저장된 프로그램에 따라 상기 증폭부 및 엘이디 제어부에 문자 및 합성음성 데이터를 전송 제어하는 제어부;

   가 더 구비된 것을 특징으로 하는 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 음성합성부는 무제한 음성합성기인 것을 특징으로 하는 문자 음성 동시 출력 엘이디 전광판 시스템.