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発明の名称 電子機器及びプログラム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−256458(P2007−256458A)
公開日 平成19年10月4日(2007.10.4)
出願番号 特願2006−78828(P2006−78828)
出願日 平成18年3月22日(2006.3.22)
代理人 【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
発明者 丸山 解 / 八木 愼一
要約 課題
テキスト音声合成機能を備えた電子機器において、数式に用いられる記号の発音表現をその数式に応じた態様で出力することができるようにする。

解決手段
本発明に係る電子学習機1によれば、CPU11は、発音指示された数式を示すテキストデータを項に分解し、各項に 「−記号」が付帯されているか否かを判断し、「−記号」が付帯されていると判断すると、展開されたテキストデータの該当する「−」にマイナスフラグを設定する。また、当該数式に変数が複数種類含まれるか否かを判断し、変数が複数種類含まれると判断すると、展開されたテキストデータに含まれる「+」にプラスフラグを、「−」にマイナスフラグを、「=」にイコールフラグを設定し、設定された各フラグをそれぞれテキストデータの「プラス」、「マイナス」、「イコール」に変換し、変換後のテキストデータに基づいて、音声合成装置12により発音を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】
テキストデータを音声信号に変換するテキスト音声合成手段と、前記テキスト音声合成手段により変換された音声信号を出力する音声出力手段を備えた電子機器において、
前記テキスト音声合成手段及び前記音声出力手段による音声出力対象となる数式を示すテキストデータを項毎に分解し、当該数式に複数種類の変数が含まれるか否かを判断し、この判断結果に応じて前記数式に含まれる+記号、−記号、=記号に対応する音声信号の発音を決定する決定手段を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項2】
前記決定手段は、前記数式に複数種類の変数が含まれると判断した場合に、前記数式に含まれる+記号、−記号、=記号に対応する音声信号の発音をそれぞれプラス、マイナス、イコールに決定することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
【請求項3】
前記決定手段は、更に、前記数式の各項について−記号が付帯されているか否かを判断し、−記号が付帯されていると判断した場合は、その項に付帯されている−記号に対応する音声信号の発音をマイナスに決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子機器。
【請求項4】
テキストデータを音声信号に変換するテキスト音声合成手段と、前記テキスト音声合成手段により変換された音声信号を出力する音声出力手段を備えた電子機器に用いられるコンピュータを、
前記テキスト音声合成手段及び前記音声出力手段による音声出力対象となる数式を示すテキストデータを項毎に分解し、当該数式に複数種類の変数が含まれるか否かを判断し、この判断結果に応じて前記数式に含まれる+記号、−記号、=記号に対応する音声信号の発音を決定する決定手段として機能させるためのプログラム。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、テキスト音声合成機能を備えた電子機器及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、テキストデータを音声データに変換し、変換された音声データを音声合成して得られた音声信号を出力するテキスト音声合成技術が知られている。例えば、特許文献1には、文書データを読み上げる場合に、複数の読み方がある単語については文脈や場面に適した読み方を選んで自然な読み上げを行うようにする技術が記載されている。
【特許文献1】特開平8−36395号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、算数・数学の教育ツールで数式の音声を出力(発音)する場合、この分野は特殊な分野であり、従来の技術を適用しても、対象となる数式の内容や種類に応じた発音を的確に行うことはできない。例えば、数式に含まれる「−」、「+」、「=」の数学記号は、それぞれ、「マイナス」「ひく」、「プラス」「たす」、「イコール」「は」という複数の読み方があるが、従来の技術を適用しても、これらの記号を数式に応じた態様で出力することは困難である。
【0004】
本発明の課題は、テキスト音声合成機能を備えた電子機器において、数式に用いられる記号の発音表現をその数式に応じた態様で出力することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
テキストデータを音声信号に変換するテキスト音声合成手段と、前記テキスト音声合成手段により変換された音声信号を出力する音声出力手段を備えた電子機器において、
前記テキスト音声合成手段及び前記音声出力手段による音声出力対象となる数式を示すテキストデータを項毎に分解し、当該数式に複数種類の変数が含まれるか否かを判断し、この判断結果に応じて前記数式に含まれる+記号、−記号、=記号に対応する音声信号の発音を決定する決定手段を備えたことを特徴としている。
【0006】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記決定手段は、前記数式に複数種類の変数が含まれると判断した場合に、前記数式に含まれる+記号、−記号、=記号に対応する音声信号の発音をそれぞれプラス、マイナス、イコールに決定することを特徴としている。
【0007】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、
前記決定手段は、更に、前記数式の各項について−記号が付帯されているか否かを判断し、−記号が付帯されていると判断した場合は、その項に付帯されている−記号に対応する音声信号の発音をマイナスに決定することを特徴としている。
【0008】
請求項4に記載の発明は、
テキストデータを音声信号に変換するテキスト音声合成手段と、前記テキスト音声合成手段により変換された音声信号を出力する音声出力手段を備えた電子機器に用いられるコンピュータを、
前記テキスト音声合成手段及び前記音声出力手段による音声出力対象となる数式を示すテキストデータを項毎に分解し、当該数式に複数種類の変数が含まれるか否かを判断し、この判断結果に応じて前記数式に含まれる+記号、−記号、=記号に対応する音声信号の発音を決定する決定手段として機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、テキストデータを音声信号に変換するテキスト音声合成手段と、テキスト音声合成手段により変換された音声信号を出力する音声出力手段を備えた電子機器において、テキスト音声合成手段及び音声出力手段による音声出力対象となる数式を示すテキストデータを項毎に分解し、当該数式に複数種類の変数が含まれるか否かを判断し、この判断結果に応じて当該数式に含まれる+記号、−記号、=記号に対応する音声信号の発音を決定する。従って、数式に用いられる記号の発音表現をその数式に応じた態様で出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず、構成を説明する。
図1は、本発明が適用された電子学習機1の外観を示す図である。電子学習機1は、算数・数学の基本的な計算式や問題、公式等を記憶し、学習者に読ませたり、聞かせたり、問題を解かせたりして学習させる電子機器である。
【0011】
図1に示すように、電子学習機1には、操作画面や計算式、問題、解答、公式等を表示するための表示装置13、学習モードを設定するためのモード設定キー14a、表示装置13に表示された数式の発音を指示するための発音キー14b、テンキー14c等が配設されている。
【0012】
電子学習機1は、学習モードとして、基本計算モード、出題モード、公式モードを有し、各モードで数式を表示しているときに発音キー14bが操作されると、表示装置13に表示された数式を音声で出力する。
【0013】
図2は、電子学習機1の機能的構成を示すブロック図である。電子学習機1は、図2に示すように、CPU11、音声合成装置12、表示装置13、キーユニット14、RAM15、記憶装置16等を備えて構成され、各部はバス17を備えて接続されている。
【0014】
CPU(Central Processing Unit )11は、記憶装置16に記憶されているシステムプログラムを読み出し、RAM15内に形成されたワークエリアに展開し、該システムプログラムに従って電子学習機1の各装置を制御する。また、CPU11は、記憶装置16に記憶されている発音処理プログラムを始めとする各種処理プログラムを読み出してワークエリアに展開し、読み出されたプログラムとの協働により、後述する発音処理を始めとする各種処理を実行する。
【0015】
音声合成装置12は、テキストデータ及び当該テキストデータに相当する発音の音声データを対応付けて記憶する対応テーブルを有し、CPU11から発音指示されたテキストデータを対応テーブルに基づいて音声データに変換し、変換された音声データを音声合成して音声信号に変換するテキスト音声合成部と、増幅器及びスピーカを有し、音声信号を出力する音声出力部(何れも図示せず)を備えて構成され、CPU11から発音指示されたテキストデータに対応する音声を出力(発音)する。ここで、対応テーブルに含まれるテキストデータには、ひらがな、カタカナ、アルファベットの他、数字、各種数学記号のテキストデータが含まれる。数学記号である「+記号」のテキストデータ「+」には「たす」と発音する音声データが、「−記号」のテキストデータ「−」には「ひく」と発音する音声データが、「=記号」のテキストデータ「=」には「は(WA)」と発音する音声データが対応付けられている。
【0016】
表示装置13は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、CPU11から入力される表示信号の指示に従って、表示画面上に、操作画面や計算式、問題、解答、公式等を表示する。
【0017】
キーユニット14は、図1に示すモード設定キー14a、発音キー14b、テンキー14c等により構成され、押下操作されたキーの操作信号を入力信号としてCPU11に出力する。
【0018】
RAM(Random Access Memory)15は、CPU11により実行されるシステムプログラム、各種処理プログラム、各処理において処理中のデータ、処理結果などを一時的に格納するワークエリアを形成する。
【0019】
記憶装置16は、フラッシュメモリ(flash Memory)等の不揮発性の半導体メモリにより構成され、CPU11で実行されるシステムプログラム、発音処理プログラムを始めとする各種処理プログラム、各種データ等を記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、CPU11は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【0020】
本実施形態において、記憶装置16は、図3に示すように、学習モード毎に、数式を示すテキストデータを記憶している。CPU11は、キーユニット14からの操作に従って、設定されている学習モードに応じたテキストデータを読み出して、表示装置13に表示する。
【0021】
次に、電子学習機1の動作について説明する。
図4は、CPU11により実行される発音処理を示すフローチャートである。当該処理は、表示装置13に数式が表示された状態で発音キー14bが操作された際に実行される処理である。当該処理の実行により、本発明の決定手段が実現される。
【0022】
まず、表示装置13に表示された数式を示すテキストデータがRAM15に展開され、項毎に分解される(ステップS1)。次いで、先頭の項から順に 「−記号」が付帯されているか否かが判断され、「−記号」が付帯されていると判断されると(ステップS2;YES)、当該「−記号」の発音が「マイナス」であると決定され、展開されたテキストデータの「−」に、「マイナス」という発音であることを示すマイナスフラグが設定される(ステップS3)。項に「−記号」が含まれていないと判断されると、処理はステップS4に移行する。全ての項についてステップS2〜S3の処理が実行され、全ての項について終了すると(ステップS4;YES)、処理はステップS5に移行する。
【0023】
ステップS5においては、RAM15に展開された数式に変数が複数種類含まれるか否かが判断され、変数が複数種類含まれる、即ち、発音対象となる数式が関数式、方程式、公式又は幾何式の何れかであると判断されると(ステップS5;YES)、数式に含まれる「+記号」、「−記号」、「=記号」の発音が、それぞれ「プラス」、「マイナス」、「イコール」であると決定され、展開されたテキストデータの「+」にプラスフラグが、「−」にマイナスフラグが、「=」にイコールフラグが設定される(ステップS6)。
【0024】
次いで、RAM15に展開されているテキストデータに含まれる各フラグが対応するテキストデータに変換され、例えば、プラスフラグがテキストデータ「プラス」に、マイナスフラグがテキストデータ「マイナス」に、イコールフラグがテキストデータ「イコール」に変換され、変換後の一連のテキストデータが、音声合成装置12により音声信号に変換されて音声出力されることにより、設定されたフラグに従って表示装置13に表示された数式が発音され(ステップS7)、本処理は終了する。
【0025】
上記発音処理による発音結果を下記に示す。
(1)項に「−記号」が付帯されている式:(−3)2=9は、「マイナス3の二乗は9」と発音される。
(2)関数式:Y=2X2+3X−1は、「Yイコール2X二乗プラス3Xマイナス1」と発音される。
(3)公式:v=v0t+1/2・gt2は、「vイコールv0tプラス2分の1gt二乗と発音される。
(1)〜(3)に示すように、発音する数式が項に「−記号」が付帯されている場合や、変数を2種以上含む関数式、幾何式、公式、方程式である場合は、「+記号」が「プラス」、「−記号」が「マイナス」、「=記号」が「イコール」と発音される。
【0026】
(4)2+3=5は、「2たす3は5」と発音される。
(5)3a−a=2aは、「3aひくaは2a」と発音される。
(4)、(5)に示すように、数値計算式とその結果、及び変数が1種類の文字計算式とその結果は、「+記号」が「たす」、「−記号」が「ひく」、「=記号」が「は」と発音される。
【0027】
以上説明したように、電子学習機1によれば、発音キー14bの操作により表示装置13に表示された数式の発音が指示されると、発音指示された数式を示すテキストデータがRAM15に展開されて項に分解され、先頭の項から順に 「−記号」が付帯されているか否かが判断され、「−記号」が付帯されていると判断されると、展開されたテキストデータの該当する「−」にマイナスフラグが設定される。次いで、当該数式に変数が複数種類含まれるか否かが判断され、変数が複数種類含まれると判断されると、展開されたテキストデータに含まれる「+」にプラスフラグが、「−」にマイナスフラグが、「=」にイコールフラグが設定される。そして、RAM15に展開されたテキストデータに含まれる各フラグがそれぞれテキストデータの「プラス」、「マイナス」、「イコール」に変換され、変換されたテキストデータに基づいて、音声合成装置12により表示装置13に表示された数式が発音される。
【0028】
従って、電子機器において、2通りの読み方を持つ「+記号」、「−記号」、「=記号」の発音表現を、発音対象の数式に応じた態様で出力することができる。その結果、学習者に正しく数式を発音して聞き取りを行わせ、数式の暗記の支援を行うことが可能となる。
【0029】
なお、上記実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【0030】
例えば、上記実施形態においては、本発明を電子学習機に適用した場合を例にとり説明したが、テキストデータに対応する音声を発音する電子機器であれば、これに限定されない。
【0031】
その他、電子学習機1の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明に係る電子学習機1の外観を示す図である。
【図2】図1の電子学習機1の機能的構成を示すブロック図である。
【図3】図1の記憶装置16のデータ格納例を示す図である。
【図4】図1のCPU11により実行される発音処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0033】
1 電子学習機
11 CPU
12 音声合成装置
13 表示装置
14 キーユニット
15 RAM
16 記憶装置
17 バス




 

 


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