[发明专利]话音交互式学习机

说明书

儿童通过兼有视觉的听觉重复来学习字母、数字和各种物体的名称。通常，家长或教师指着由所读字描述的物体，朗读一本书。这样，儿童能够在视觉上把该物体同它的名称联系起来。这种教学方法一般是被动的，即在儿童与题材之间可能没有什么对话。使用多种感觉概念的交互式教学方法比单纯记忆法更有效。

对残疾成年人，用语音合成器作通信设备。1979年1月，在医学与生物工程与计算Medical&Biological Engineering and Computing刊物一篇题为“无噪音患者的语言通信辅助器”(Verbal CommunicationAid for Non-Vocal Patients)的文章中，描述了一个这样的实例。此文描述一种快速通信的语音合成器，适用于有语言障碍的患者。每个设备都包括一个通过商用电话用导线连网于中央语言生成系统的键盘。使用中央系统使许多单个的交换台可共用一个单独控制的装置，从而降低各个设备的总成本。这样，在一个单独地理区域的一些交换台就能够利用同一个控制装置。这设备还能够用作教学辅助器或翻译辅助器。在这类应用中，键涉及字母或数字，在压下时产生语音响应。此设备之优点在于儿童可以在没有严密监督的情况下，单独以交互式方式使用该设备，而家长或教师那时可以照应其他事务。然而，各键基本上相同，不同只是各键上所印出的字母。在Sam Davis所写的一篇题为“μC基本键盘语音合成器给中风患者以语音(μC-Based key-to-speech synthesizerGive stroke Victims a Voice)”的文章(EDN设计新闻，1978年2月20日)中，透露一种用于产生基本语声的系统。每个所说的字都被分成一些模拟一个字的音素。该系统使用一些语音命令字态控制一个合成器。而其他设备则使用各种用途的语音合成设备。在属于Henderson的美国专利NOS.4,357,489(转让给得克萨斯仪表有限责任公司的)和属于Kroon的美国专利No.4,646,350中，都透露一种用于合成语音的集成电路。在属于Batra的美国专利No.4,646,350中，把这样一种集成电路用于一种童鞋，当穿或脱鞋时提供音响信息。

然而，上述类型的先有技术设备不能提供吸引儿童的有意义的直观标记，而这种标记在并入语音合成设备时可促进学习。

在属于Michael C.Wood的美国专利5,188,533中，技术上有了重大提高，以便克服某些上述的不足。本发明对Wood′533专利中所作的改进，进一步作了发展和提高。在此描述的设备通过下述方式提供许多优于先有技术设备的优点：使之与儿童对话，从而促进说话、阅读与记忆的学习过程。

一般说来，本发明涉及一种交互式学习机，它具有一个电子电路系统，用于根据与设备的按键接触来生成可听声。更准确地说，本发明涉及这样一种交互式学习机：它具有一个，或最好是多个触感的和可拆卸地固定的、三维标记定位单元(indicia bearing units)，每个单元都代表一个字母或一个数字，它在接触时激励语音合成电路系统，以便用音响方式产生涉及标记定位单元的名称或语声。这样，使用者就能够在由标记定位单元所代表的字母或数字的符号与涉及这些符号的语声和名称之间，建立起一种联系。此外，这设备可供学步的小孩或学龄前儿童娱乐之用。

本发明包括一个标记定位外壳，它有一个电气耦合于放大器或扬声器的语言处理器(或语音合成电路系统)。标记定位外壳内有一个或多个三维的标记定位单元，每个单元都在操作上接合于一个位于标记定位单元下面的开关，最好是一个触感表面开关。触感表面电气耦合于语音合成电路系统，以便根据使用者的接触来激励合成处理器。接触一个标记定位单元，就产生一个代表指定声音或音素的可听合成话音。音素，讲话最小单位之一，代表与标记定位单元有关的名称式语音声。例如，字母“a”含有一个赋予字母“a”的语音。

本发明还提供一种“开书”格式，或更普遍地说，一种标记定位单元，其中装有在书的左手边固定的多个标记定位单元，和在书的右手边的接收一个卡或模板的卡或模板接收部分。左手边的标记定位单元是可拆卸地安装的，并且可以每个单元都叠置一个触感开关；而在右手边，则有一个卡，它是通过卡接收部分安装的。