УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПРОИЗНЕСЕНИЯ ФОНЕМ Российский патент 2008 года по МПК G09B5/06 G09B19/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для произнесения фонем, содержащему клавиатуру, имеющую по меньшей мере один опорный элемент и множество клавиш, соединенных с опорным элементом, причем каждая клавиша из по меньшей мере группы клавиш обозначает по меньшей мере один лингвистический символ, электронный блок обработки, подключенный к клавиатуре для записи нажатий на клавиши, и звуковоспроизводящее средство, подключенное к блоку обработки. Изобретение дополнительно относится к способу произнесения фонем посредством такого устройства.

Предшествующий уровень техники

Дети и люди другой национальности сначала обычно учатся использовать устный язык, прежде чем они научатся читать и писать на этом языке. Использование информационной и коммуникационной технологии (ICT) может улучшить образование и процесс обучения и предоставить дополнительное образование. Языковые навыки можно преподавать посредством ICT, причем ICT фактически берет на себя роль «заменителя учителя» в образовательном процессе. Вообще компьютеры уже применяются в крупных масштабах в образовательных целях. Однако обычные компьютеры - не самый идеальный помощник в обучении детей и людей другой национальности навыкам чтения и письма на конкретном языке. Поэтому в настоящее время таким людям относительно трудно научиться писать и читать с использованием известных технологий обучения языку. В публикации ЕР 0533055 раскрыто коммуникационное устройство, которое позволяет пользователю, имеющему дефект слуха, речи или мускульной функции, общаться с другим пользователем посредством букв или голоса, и в котором голосовые послания могут быть поставлены в соответствие клавишам клавишной панели. Однако указанное известное устройство не может быть использовано для эффективного обучения неграмотных людей читать и писать.

Краткое изложение существа изобретения

Технической задачей настоящего изобретения является создание улучшенного устройства, при использовании которого неграмотные люди смогут научиться читать и писать достаточно эффективным способом.

Поставленная задача согласно изобретению решена путем создания устройства для произнесения фонем, которое характеризуется тем, что блок обработки электрически связан с по меньшей мере одной базой данных, в которой хранится множество слов и фонем, соответствующих этим словам, при этом блок обработки предназначен для сравнения последовательности введенных нажатий на клавиши со словами, находящимися в по меньшей мере одной базе данных, причем блок обработки содержит средство преобразования по меньшей мере одного зафиксированного нажатия на клавишу в сигнал для фонемы, соответствующей лингвистическому символу по меньшей мере одного нажатия, так что задержка при определении временной длительности находится между записью по меньшей мере одного нажатия в блоке обработки и преобразованием по меньшей мере одного нажатия в сигнал для фонемы, соответствующей по меньшей мере одному нажатию, чтобы произнести слова, как они сохранены в базе данных, причем звуковоспроизводящее средство адаптировано для произнесения фонем.

Указанное устройство имеет большое преимущество, поскольку пользователь, обычно неграмотный человек, получает возможность ввести последующий лингвистический символ в течение временного промежутка, до того как прежде введенный символ будет озвучен. Таким образом, пользователь может формировать слова, которые затем могут быть произнесены (озвучены). Введенные нажатия на клавиши могут затем сравниваться со словами, сохраненными в базе данных, а после этого указанные слова затем могут быть озвучены средством воспроизведения звуков. С помощью этого устройства неграмотный человек может научиться читать и писать (в основном) слова на определенном языке. При использовании устройства может быть установлена прямая связь между лингвистическим символом, указанным на клавише, для визуального представления фонемы и (акустического) произнесения этой фонемы. Таким способом неграмотные люди могут связать слуховую фонему с визуальным представлением этой фонемы относительно эффективным образом. При использовании устройства согласно изобретению неграмотный человек относительно быстро запомнит, с какой фонемой связан языковой символ. Средства преобразования могут быть разнообразными. Средства преобразования могут быть представлены как аппаратным и программным обеспечением, так и их комбинацией. Физический контакт между различными составляющими частями устройства согласно изобретению несущественен. Также может быть предусмотрена беспроводная связь. И, наоборот, возможна реализация устройства согласно изобретению в виде полностью интегрированной системы.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один фонетический символ представлен на каждой из по меньшей мере группы клавиш клавиатуры. Фонетический символ может быть сформирован, например, одной буквой или комбинацией букв. Поскольку фонетические символы вообще более близко связаны с определенной фонемой, чем традиционные буквы, в частности прописные буквы, можно значительно ускорить образовательный процесс. Фонетические символы необязательно должны быть изображены на клавишах. Существенным является то, что человек может видеть, что изображенный фонетический символ однозначно связан с определенной клавишей. Необходимо отметить, что лингвистический символ - это любой символ, используемый при письме для обозначения фонемы или комбинации фонем. Таким образом, лингвистические символы могут обозначать: заглавные буквы, строчные буквы, фонетические знаки или символы, цифры и/или числа и иногда изображения для обозначения одной или более фонем.

Для визуализации фонем, связанных с нажатиями клавиш, блок обработки подключен к средствам визуализации, предпочтительно, электрически. Средства визуализации могут состоять, например, из экрана, в частности монитора. Дополнительно к тому, что фонему можно услышать, человек также может видеть, как фонема может быть визуализирована, в частности, фонетически, или, к примеру, в каком слове (и связанном с ним изображении) встречается такая фонема. Очевидно, что возможны другие варианты прямой и/или непрямой визуализации фонемы.

В предпочтительном варианте осуществления средство преобразования предназначено для преобразования множества зарегистрированных нажатий клавиш в единый сигнал, соответствующий этим нажатиям. По этому принципу множество зарегистрированных нажатий клавиш может быть «произнесено» (озвучено) устройством как единая связанная комбинация букв, в частности слово. Следовательно, неграмотный человек сможет научиться читать и писать не только символы языка, но также и слова и, возможно, предложения.

В другом предпочтительном варианте выполнения блок обработки электрически соединен по меньшей мере с одной базой данных, в которой сохранено множество слов и фонем, связанных с этими словами. Зарегистрированные нажатия клавиш могут быть таким образом сопоставлены со словами, хранящимися в базе данных, после чего эти слова могут затем быть произнесены звуковоспроизводящими средствами. Таким образом, неграмотный человек сможет научиться читать и писать (самые основные) слова конкретного языка.

Блок обработки в предпочтительном варианте состоит из центрального процессора (CPU). Таким образом, устройство может быть выполнено в виде специального компьютера с аппаратным и/или программным обеспечением для произнесения фонем, связанных с вводимыми символами языка.

В другом предпочтительном варианте осуществления звуковоспроизводящее средство выполнено в виде по меньшей мере одного громкоговорителя. Обычные громкоговорители относительно недороги и обладают достаточным качеством для достижения чистого произнесения фонем.

Устройство предпочтительно содержит по меньшей мере один носитель информации, снабженный средством преобразования. Носитель информации может быть представлен, например, жестким диском, CD-диском, DVD-диском и т.п. Средство преобразования доступно в цифровом виде на носителе информации и выполнено, в частности, в виде последовательности инструкций для блока обработки. В предпочтительном варианте осуществления средство преобразования представляет собой модуль программного обеспечения.

Изобретение относится также к способу произнесения фонем посредством указанного устройства. Указанный способ заключается в том, что: А) пользователь нажимает по меньшей мере одну клавишу, В) в блоке обработки записывают по меньшей мере одно нажатие клавиши, С) осуществляют преобразование по меньшей мере одного нажатия клавиши в сигнал для фонемы, соответствующей по меньшей мере одному нажатию клавиши, D) воспроизводят фонему акустически, указанный способ характеризуется тем, что Е) сравнивают по меньшей мере одно введенное нажатие на клавишу со словами, включенными в базу данных, до того как фонема воспроизведена акустически, как на шаге D), и после того, как по меньшей мере одно нажатие клавиши записано, как на шаге В), при этом задержка при определении временной продолжительности находится между записью по меньшей мере одного нажатия на клавишу в блоке обработки, как на шаге В), и преобразованием по меньшей мере одного нажатия на клавишу в сигнал для фонемы, соответствующий по меньшей мере одному нажатию клавиши, как на шаге С), для озвучивания слов. Таким образом, пользователь, обычно неграмотный человек, получает возможность ввести последующий лингвистический символ в течение временного промежутка, до того как прежде введенный символ будет озвучен. Таким образом, пользователь может формировать слова, которые затем могут быть произнесены (озвучены). Проверка проводится устройством, т.е. проверяется, действительно ли введенное нажатие клавиши или клавиш соответствует слову из словаря, внесенного в базу данных. Проверка введенных нажатий клавиш может быть полезна для предотвращения формирования неправильных слов. Слова и даже предложения могут таким образом быть озвучены на шаге D). Преимущества способа указаны выше.

Однако последовательность шагов несущественна. Возможно, например, сначала выполнить шаг Е), после чего пользователь должен ввести символ языка, связанный с произнесенной фонемой в соответствии с шагом А). Важно то, что устанавливается связь между символом языка и фонемой, ассоциативно связанной с этим символом, и наоборот.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 изображает блок-схему устройства согласно изобретению;

фиг.2 изображает клавиатуру (вид сверху), используемую в устройстве согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

В описываемом варианте выполнения устройство 1 (фиг.1) специально адаптировано для голландского языка. Устройство 1 содержит центральный блок 2 управления и клавиатуру 3, подключенную к блоку 2 управления. Клавиатура 3 содержит опорный элемент 4 для множества клавиш 5. По существу, на каждой клавише 5 имеется лингвистический отпечаток 6, причем на некоторых клавишах 5 отпечаток 6 сформирован фонетическим символом. Клавиатура 3 описана ниже со ссылкой на фиг.2. Блок 2 управления также присоединен к монитору 7 и громкоговорителю 8. Пользователь, обычно неграмотный человек, посредством клавиатуры 3 может нажимать клавишу 5 или множество клавиш 5, на которых имеется фонетический символ. Нажатия клавиш записываются блоком 2 управления. Фонетические символы, связанные с нажатиями клавиш, затем преобразуются блоком 2 управления в сигнал, передаваемый на громкоговоритель 8, где сигнал преобразуется в акустическую фонему. С другой стороны, записанные блоком управления 2 нажатия клавиш сравниваются со словом, содержащимся в базе данных (не показано). Если зарегистрированные нажатия клавиш распознаны блоком 2 управления как слово, присутствующее в базе данных, относящиеся к указанному слову данные могут быть визуализированы на мониторе 7. В показанном на фиг.1 варианте пользователем введено слово 'boom' (дерево). После введения слово 'boom' «произносится» динамиком 8, и картинка 9 дерева показывается на мониторе 7, где также показывается разделение слова 'boom' на основные фонемы 10, т.е. 'b-oo-m'. Очевидно, что указанный вариант выполнения является всего лишь примером, причем пример используется как пример нидерландского языка. Также предусмотрена возможность использования устройства 1 для других языков. Существенным является то, что навыки письма и чтения специфического языка можно освоить относительно простым способом посредством произнесения вводимых (фонетических) символов.

На фиг.2 представлена горизонтальная проекция нидерландской клавиатуры 3 для использования в устройстве 1 из фиг.1. Клавиатура 3 содержит опорный элемент 4, на котором расположено множество клавиш 5. Клавиши 5 большей частью представлены с надписями 6, причем на наборе клавиш 5 надпись 6 сформирована фонетическими символами. Конструкция и раскладка клавиш 5 на опорном элементе 4 очень сходна с обычными клавиатурами, чтобы облегчить переход с показанной клавиатуры 3 на обычную клавиатуру. Фонетические символы «b», «оо» и «m» изображены блоком из двух линий, так как эти клавиши 5 нажаты для визуализации слова 'boom' и для произнесения устройством 1. Клавиши 5 показаны выделенными, чтобы пояснить функциональность различных групп клавиш. Ниже показан обзор различных категорий и связанных с ними разметок на клавиатуре 3:

а) основные (обычные) функции клавиатуры;

б) числа;

в) фонетический символ с фонемой, соответствующей фонеме другого фонетического символа;

г) фонетические символы с уникальной фонемой;

д) фонетический символ, имеющий множество фонем;

е) фонетический символ с фонемой, соответствующей фонеме другого фонетического символа, где фонетический символ также имеет множество фонем;

ж) клавиши с обозначениями валют, клавиши-стрелки, пробел;

з) клавиши «забой» и «ввод».

Результаты исследований показывают, что приведенная выше раскладка клавиатуры очень подходит для образовательных целей. Индивидуальная обучающая клавиатура 3 может быть спроектирована для каждого языка. В дополнение к произнесению (комбинаций) букв возможно произносить цифры и/или числа, используя указанную клавиатуру 3 в соответствии с изобретением. Также возможно ввести многоразрядное число, последовательно нажимая на множество клавиш 5, на которых указаны цифры. Последовательное нажатие клавиши 5 «7» следом за клавишей 5 «8» будет произнесено устройством 1 как число «78». Тем не менее, число «78» может быть составлено буквами (вместо цифр) и затем произнесено устройством 1. Следует отметить, что в устройстве может быть использована обычная клавиатура. Фонетические символы могут быть изъяты или добавлены, например, с помощью напечатанного накладного листа. Существенным является произнесение языковых символов, показанных на клавиатуре.

Изобретение относится к устройству для произнесения фонем, включающему клавиатуру, содержащую по меньшей мере один опорный элемент и множество клавиш, соединенных с опорным элементом. Каждая клавиша из по меньшей мере части клавиш обозначает по меньшей мере один лингвистический символ. Электронный блок обработки подключен к клавиатуре для записи нажатий на клавиши. Звуковоспроизводящее средство подключено к блоку обработки. Изобретение дополнительно относится к способу произнесения фонем посредством такого устройства. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для произнесения фонем, содержащее клавиатуру, содержащую по меньшей мере один опорный элемент и множество клавиш, соединенных с опорным элементом, причем каждая клавиша из по меньшей мере части клавиш обозначает по меньшей мере один лингвистический символ, электронный блок обработки, подключенный к клавиатуре для записи нажатий на клавиши, звуковоспроизводящее средство, подключенное электрически к блоку обработки, отличающееся тем, что блок обработки электрически связан с по меньшей мере одной базой данных, в которой хранится множество слов и фонем, соответствующих этим словам, при этом блок обработки предназначен для сравнения последовательности введенных нажатий на клавиши со словами, находящимися в по меньшей мере одной базе данных, причем блок обработки содержит средство преобразования по меньшей мере одного зафиксированного нажатия на клавишу в сигнал для фонемы, соответствующей лингвистическому символу по меньшей мере одного нажатия, так что задержка при определении временной длительности находится между записью по меньшей мере одного нажатия в блоке обработки и преобразованием по меньшей мере одного нажатия в сигнал для фонемы, соответствующей по меньшей мере одному нажатию, чтобы произнести слова, как они сохранены в базе данных, причем звуковоспроизводящее средство адаптировано для произнесения фонем.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один фонетический символ изображен на каждой клавише из по меньшей мере части клавиш клавиатуры.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обработки электрически подключен к средству визуализации для визуализации фонем, связанных с клавишами.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство преобразования адаптировано для преобразования множества введенных нажатий на клавиши в единичный сигнал, соответствующий этим нажатиям.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обработки представляет центральный процессор - CPU.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что звуковоспроизводящее средство содержит по меньшей мере один громкоговоритель.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один носитель информации, который снабжен средством преобразования.8. Способ произнесения фонем, в котором используют устройство по пп.1-7, заключающийся в том, что

A) нажимают по меньшей мере одну клавишу,

B) в блоке обработки записывают по меньшей мере одно нажатие клавиши,

C) преобразуют по меньшей мере одно нажатие клавиши в сигнал для фонемы, соответствующей по меньшей мере одному нажатию клавиши,

D) воспроизводят фонему акустически,

отличающийся тем, что дополнительно

Е) сравнивают по меньшей мере одно введенное нажатие на клавишу со словами, включенными в базу данных, до того, как фонема воспроизведена акустически, как на шаге D, и после того, как по меньшей мере одно нажатие клавиши записано, как на шаге В, при этом задержка при определении временной продолжительности находится между записью по меньшей мере одного нажатия на клавишу в блоке обработки, как на шаге В, и преобразованием по меньшей мере одного нажатия на клавишу в сигнал для фонемы, соответствующий по меньшей мере одному нажатию клавиши, как на шаге С, для озвучивания слов.