DE3912714A1 - Elektronische sprachausgabe-vorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Sprachausgabe-
Vorrichtung, die geeignet ist, Zahlen in Sprachform auszu
geben und insbesondere die Audio-Übersetzung in solch einer
Vorrichtung.
Bei herkömmlichen elektronischen Sprachausgabe-Vorrichtun
gen werden jeweils Blöcke von Sprachdaten von gesonderten
Sprachdatenspeichern gespeichert und ausgegeben. Als Bei
spiel einer herkömmlichen elektronischen Sprachausgabe-Vor
richtung sei hier die japanische Gebrauchsmusterveröffent
lichung Nr. 4239/88 erwähnt, die ein System für die Zeitan
sage in japanischer Sprache in einer elektronischen Uhr be
schreibt. Dieses System hat zwei "ju" (zehn) Codes, um die
Zahlen der Zehnerstellen auszugeben, von denen es entweder
den einen oder den anderen Code, abhängig von der Zahl der
Zehnerstelle, verwendet. Für die Zahlen 20 bis 50 wird der
selbe "ju" Code für alle Blöcke gemeinsam verwendet, wäh
rend für die Stunden- und Minutenzahlen ausnahmslos spe
zielle Codes verwendet werden.
Allerdings wird für die Bereitstellung verschiedener
Sprachcodes für die Stunden- und Minutenzahlen eine be
trächtliche Speicherkapazität benötigt, die einen großen
Chip bedingt und zu einem teuren IC Entwurf führt. Zusätz
lich müssen die Sprachdaten komprimiert werden, damit sie
in einem Speicher beschränkter Kapazität gespeichert werden
können. Da der Umfang der Sprachdaten und die Tonqualität
eng miteinander verbunden sind, führt dieses Erfordernis
unvermeidlich zu einer Verschlechterung der Tonqualität bis
hin zur kommerziellen Unverwertbarkeit. Dies trifft beson
ders auf die deutsche und die spanische Sprache zu. Wegen
ihrer linguistischen Natur wird für diese Sprachen eine
große Menge an Daten benötigt, damit sie als Medium für die
elektronische Sprachausgabe verwendet werden können. Das
System der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr.
4 239/88, bei dem eine gemeinsame Nutzung gespeicherter Da
ten nur für Ausgaben derselben Zehnerstelle stattfindet,
ist in Kleinuhrgröße nicht gut realisierbar.
Wenn eine Zeitansage in Deutsch ausgeführt werden soll,
werden jeweils für die Stunden- und die Minutenzahlen ge
trennte Aufbereitungs-Wörterbücher vorgesehen. Die benö
tigte Datenmenge entspricht dann ungefähr 48 Wörtern und 50
Sekunden, auch wenn die Wortteile "-zig" und "-zehn" einmal
gespeichert und für verschiedene Wortkombinationen gemein
schaftlich verwendet werden, wie das japanische "ju" in der
japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 4 239/88.
Geht man von diesen Daten mit einer Bitrate von 6 Kbit/s
aus, so benötigt man eine Speicherkapazität von nahezu 300 Kbit.
Dies ist auch der Grund, warum Anwender, die nur 170 Kbit
zur Verfügung hatten, gezwungen waren, sich entweder
mit einer schlechteren Tonqualität abzufinden oder die Kom
merzialisierung des Systems aufzugeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Sprachaus
gabe-Vorrichtung zu schaffen, bei der Sprachdaten wirkungs
voller gemeinschaftlich genutzt werden und dadurch die
Größe und die Kosten der Vorrichtung verringert werden.
Außerdem soll eine in Tonqualität und Natürlichkeit hoch
entwickelte Ansage verwirklicht werden, die auch solche
Wörter ausgeben kann, die relativ lang sind und daher viel
Zeit benötigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektronische
Sprachausgabe-Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentan
spruchs gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an
hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine elektronische
Sprachausgabevorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt,
Fig. 2 ein Hardware-Blockdiagramm einer elek
tronischen Zeitansageuhr, die ein Ausfüh
rungsbeispiel der elektronischen Sprach
ausgabevorrichtung gemäß der Erfindung
darstellt,
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das den Ablauf der
Zeitansage in deutscher Sprache zeigt,
Fig. 4 und 5 den Aufbau des Sprachdatenspeichers
zur Ausgabe von zweistelligen Zahlen bzw.
die Ausführung einer Zeitansage in Deutsch,
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das den Ablauf der
Zeitansage in englischer Sprache zeigt,
Fig. 7 und 8 den Aufbau des Sprachdatenspeichers
zur Ausgabe von zweistelligen Zahlen bzw.
die Ausführung einer Zeitansage in Englisch,
Fig. 9 ein Flußdiagramm, das ein Ausgabebeispiel
zeigt, in dem eine Summe in Sprachform in
Deutsch ausgegeben wird,
Fig. 10 und 11 den Aufbau des Sprachdaten
speichers zur Ausgabe von zweistelligen
Zahlen bzw. zur Durchführung der vier
Grundrechenarten in Spanisch, und
Fig. 12 bis 14 Flußdiagramme, die den Ablauf
der Ausgabe der Rechenschritte der vier
Grundrechenarten in Spanisch zeigen.
Es ist bekannt, daß, anders als im Japanischen, bei der
Zeitansage für die Stunden und die Minuten in vielen Spra
chen in den meisten Fällen die gleichen Wörter verwendet
werden. Während die Zahl "4", zum Beispiel, im Japanischen
als "yo" für die Stundenansage und als "yon" für die Minu
tenansage ausgesprochen wird (verschiedene Aussprachen der
selben Zahlen), werden im Englischen, Deutschen und Spani
schen "four", "vier" bzw. "cuatro" immer gleich ausgespro
chen. Allerdings ändert sich der Tonfall bei diesen Zahlen
im Englischen, Deutschen und Spanischen, je nachdem, ob sie
vor oder nach einem anderen Wort stehen. Dies sei am Bei
spiel der deutschen "vier" erläutert.
Angenommen, die Zeit "4 : 04" (vier Uhr vier) soll angesagt
werden. In diesem Fall ist der Tonfall bei der ersten
"vier" ansteigend, da ein weiteres Wort folgt, nämlich
"Uhr". Diese "vier" mit ansteigendem Tonfall sei als "vier
1" bezeichnet. Andererseits ist der Tonfall bei der letzten
"vier" für die Minutenansage abfallend. Die "vier" mit ab
fallendem Tonfall sei als "vier-2" bezeichnet. Als nächstes
soll die Zeitansage "4 : 24" (vier Uhr vierundzwanzig) be
trachtet werden. Für die Stundenansage wird die oben ge
nannte "vier-1" benutzt, da hier das Wort "Uhr" folgt. An
ders als im oben beschriebenen Fall wird aber für die Minu
tenansage nicht "vier-2" verwendet, deren Tonfall abfallend
ist, sondern "vier-1", also mit ansteigendem Tonfall, da
hier der Wortteil "-undzwanzig" folgt.
Genau genommen sollte es einen gewissen Unterschied zwi
schen der "vier-1" für die Stundenansage einerseits und für
die Minutenansage andererseits geben, da sie im ersteren
Fall keinem Wort folgt, während sie im letzteren Fall hin
ter einem anderen Wort steht. Da bei einer Zeitansage in
einer Uhr die Deutlichkeit der Ansage wichtig ist, muß die
ser Unterschied aber nicht notwendigerweise berücksichtigt
werden. Bei der deutschen Sprache ist der Deutlichkeitsgrad
ziemlich niedrig, wenn die zehnerstellenzahl der Minutenan
sage 2 oder mehr ist, verglichen zu 1 oder 0. Versuche ha
ben gezeigt, daß die Deutlichkeit verbessert werden kann,
wenn eine tonlose Zeitspanne von einigen zehn bis einigen
hundert ms Dauer nach der Ansage von "Uhr" vorgesehen wird
und die Ausgabe eines Worts mit einem stark betonten An
fang, wie er bei der Stundenansage verwendet wird, folgt,
was überdies den Ton natürlicher werden läßt. Demgemäß wird
in diesem Fall "vier-1" als "4" verwendet, die von "-und
zwanzig" gefolgt wird.
Ebenso kann das Wort "zwanzig" sowohl für die Stundenansage
als auch für die Minutenansage verwendet werden. Beispiels
weise sei der Fall betrachtet, daß die Uhrzeit 20 : 20 (zwan
zig Uhr zwanzig) ausgegeben werden soll. Das Wort "zwanzig"
besteht aus den zwei Wortsilben "zwan" und "zig", von denen
die letztere auch für das "zig" in "vierzig", "fünfzig",
etc benutzt werden kann. Bei der Ausgabe der Stundenansage
wird zuerst "zwan" ausgegeben und dann die Endung "zig",
deren Tonfall ansteigt, da sie von "Uhr" gefolgt wird. Die
ses "zig" sei als "zig-1" bezeichnet. Andererseits wird bei
der Ausgabe der Minutenansage dasselbe "zwan" verwendet wie
auch für die Stundenansage, damit ein hoher Deutlichkeits
grad gewährleistet ist. Der nachfolgend ausgegebenen Wort
endung "zig" folgt kein Wort, so daß in diesem Fall "zig
2", dessen Tonfall abfallend ist, verwendet wird. Dies gilt
auch für die Zahlen 13 bis 19, zum Beispiel bei einer Zeit
ansage "18 : 18" (achtzehn Uhr achtzehn).
Wie oben beschrieben, können demgemäß "vier-1" und "zwan"
im Gemeinschaftsspeicher für die Stunden und Minuten ge
speichert werden, die Endung "zig" im Wortendungs-Speicher,
und "Uhr" in einem Meldungsspeicher. Ein Stellenauswähl-
Sprachspezifizierungs-Speicher wählt die Zahlen, die für
die anzusagende Zeit benötigt werden, sowie den jeweiligen
Speicher und die Sprachdaten, mit denen die Zeitansage ge
macht werden soll. Dadurch ist es möglich, Sprachdaten in
hohem Ausmaß gemeinsam zu verwenden, somit eine Zeitansage
mit guter Tonqualität und mehr Natürlichkeit zu verwirkli
chen und gleichzeitig einen Speicher mit einer kleineren
Kapazität zu verwenden.
Zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
sei im folgenden zunächst auf Fig. 2 Bezug genommen. Das in
Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einen
Microcomputer 200, eine Sprachsyntheseschaltung 201, einen
Verstärker 212, einen Lautsprecher 213 und einen Schalter
206. Der Microcomputer 200 enthält einen Oszillator 202,
einen Frequenzteiler 203, eine Steuerschaltung 204, eine
Eingangsschaltung 205, eine Ausgangsschaltung 209, ein ROM
207 und ein RAM 208. Der Schalter 206 dient bei diesem Aus
führungsbeispiel dazu, eine Zeitanzeige auszulösen. Wenn
der Schalter 206 eingeschaltet wird, erfolgt nach Maßgabe
von im ROM 207 des Microcomputers 200 gespeicherten Proze
duren eine Datenspezifizierung zur Sprachausgabe für die
Sprachsyntheseschaltung 201. Die Sprachsyntheseschaltung
201, die in Form eines IC ausgebildet sein kann, enthält
einen Sprachdatenspeicher 210, einen Digital-Analog-Umset
zer 214, eine Eingangs/Ausgangsschaltung, etc. Die Sprach
syntheseschaltung führt unter der Steuerung durch den
Microcomputer 200 eine Sprachsynthese aus und liefert das
Ergebnis an den Lautsprecher 213.
Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 3 soll nach
folgende die Arbeitsweise des Microcomputers 200 bei der
Ausgabe der im ROM 207 gespeicherten Sprachdaten beschrie
ben werden. Dies erfolgt am Beispiel einer Zeitansage in
deutscher Sprache.
Die Fig. 4 und 5 zeigen den Aufbau des Sprachdatenspeichers
210 für eine Zeitansage in Deutsch. Der Speicher 210 ist in
Tabellen D 1 bis D 6 unterteilt. Die Daten der Tabellen D 1
und D 2 werden gemeinschaftlich sowohl für die Stunden- als
auch die Minutenansage verwendet. Die Daten der Tabelle D 3
werden ausschließlich bei der Minutenansage benutzt. Die
Wörter in den Tabellen D 4 und D 5 werden als Endungen der
Wörter der Tabelle D 2 ausgegeben. Die Wörter "zig-1" und
"zig-2" bzw. "zehn-1" und "zehn-2" stellen jeweils die
gleichen Wörter mit unterschiedlicher Betonung dar. "zig-1"
und "zehn-1" werden für die Stundenansage benutzt, während
"zig-2" und "zehn-2" bei der Minutenansage ausgegeben
werden.
Das Flußdiagramm von Fig. 3 zeigt, wie eine Zeitansage in
Deutsch im 24-Stunden-System unter Verwendung der Daten ge
mäß Fig. 3 bis 5 erfolgt. Die Sprachausgabe-Vorrichtung be
ginnt zu arbeiten, wenn der Schalter 206 eingeschaltet und
ein hier als H-Wert bezeichnetes Potential an die Eingangs
schaltung 205 angelegt wird.
Als erstes erfolgt im Schritt 300 die Entscheidung, ob die
Stundenzahl im Bereich von 0 bis 12 liegt. Ist dies der
Fall, dann erfolgt eine Wortspezifikation mit dem Ziel, das
der Stundenzahl entsprechende Wort von der Tabelle D 1 des
Sprachdatenspeichers 210 auszugeben. Ist die Zeit bei
spielsweise 4 Uhr, wird im Schritt 301 das Wort VIER in Ta
belle D 1 spezifiziert und ausgegeben. Liegt die Stundenzahl
im Bereich von 13 bis 19, ergibt also die Entscheidung in
Schritt 300 NEIN und die darauffolgende Entscheidung im
Schritt 302 JA, dann erfolgt eine Wortspezifikation mit dem
Ziel, das der Stundenzahl entsprechende Wort von der Ta
belle D 2 des Sprachdatenspeichers 210 auszugeben. Ist es
beispielsweise 13 Uhr, wird im Schritt 303 das Wort "drei-"
spezifiziert und ausgegeben. Nachfolgend wird das Wort
"zehn" ausgegeben. Dieses Wort stellt die Endung für alle
den Zahlen 13 bis 19 entsprechenden Wörter dar. Da es sich
um die Stundenansage handelt, wird im Schritt 304 "zehn-1"
spezifiziert und ausgegeben. Wenn die Stundenzahl 20 be
trägt, die Entscheidung im Schritt 302 also NEIN und die
darauffolgende im Schritt 305 JA lautet, wird im Schritt
306 der entsprechende Wortbestandteil "zwan" von Tabelle 2
ausgewählt und ausgegeben. Nachfolgend wird im Schritt 307
die Endung "zig" ausgegeben. Da im Moment die Stundenan
zeige betrachtet wird, wird "zig-1" spezifiziert und ausge
geben. Ergibt die Entscheidung im Schritt 305 NEIN, dann
liegt die Stundenzahl im Bereich von 21 bis 23. In diesem
Fall wird im Schritt 308 zunächst die Einerstelle aus der
Tabelle D 1 ausgelesen. Dann folgt im Schritt 309 das Wort
"und". Die Zehnerstelle, nämlich zwei, wird im Schritt 310
entsprechend Tabelle D 2 als "zwan" ausgegeben. Danach wird
im Schritt 311 die Endung "zig" spezifiziert und ausgege
ben. Da es sich um die Stundenansage handelt, wird das
"zig" als "zig-1" ausgegeben. Anschließend wird im Schritt
312 das Wort "Uhr", das dem japanischen "ji" entspricht,
ausgegeben, und die Prozedur geht weiter zur Minutenansage.
Beträgt die Minutenzahl 0, dann ist nichts auszugeben, so
daß der Ablauf im Schritt 313 beendet wird. Liegt die Minu
tenzahl dagegen im Bereich von 1 bis 12, dann ergibt die
Entscheidung im Schritt 314 JA. Im Schritt 315 wird dann
das die Minutenzahl darstellende Wort in der ausschließlich
für die Minutenansage vorgesehenen Tabelle D 3 spezifiziert
und ausgegeben. Ergibt hingegen die Entscheidung im Schritt
314 NEIN und diejenige im darauffolgenden Schritt 316 JA,
liegt also die Minutenzahl im Bereich von 13 bis 19, dann
wird im Schritt 317 die Tabelle D 2 benutzt, die gemein
schaftlich sowohl für die Stundenansage als auch für die
Minutenansage vorgesehen ist. Im Schritt 317 wird zunächst
die Einerstelle ausgegeben und dann im Schritt 318 von der
Endung "zehn" gefolgt. Da es sich jetzt um die Minutenan
sage handelt, wird "zehn-2" mit der für die Minutenansage
zutreffenden Betonung spezifiziert und ausgegeben.
Ergibt die Entscheidung im Schritt 316 NEIN, wird im
Schritt 319 geprüft, ob die Einerstelle der Minutenzahl 0
ist. Wenn dies der Fall ist, handelt es sich bei der Minu
tenzahl um 20, 30, 40 oder 50. Dann wird die für Stunden
und Minuten gemeinsam vorhandene Tabelle D 2 verwendet. Im
Schritt 320 wird in dieser Tabelle das die Zehnerstelle der
Minutenzahl repräsentierende Wort spezifiziert und ausgege
ben. Nach Prüfung im Schritt 321, ob die Minutenzahl 30 be
trägt oder nicht, wird im Schritt 322 bzw. 323 "ßig" oder
"zig" ausgegeben. Da es sich hier um die Minutenausgabe
handelt, wird "ßig-2" bzw. "zig-2" spezifiziert und ausge
geben.
Ergibt die Entscheidung im Schritt 319 NEIN, dann ist die
Minutenzahl eine der Zahlen 21 bis 29, 31 bis 39, 41 bis 49
und 51 bis 59. Anders als beim Schritt 315 ist dann die Be
tonung des die Einerstelle repräsentierenden Worts, das zu
erst ausgegeben wird, ähnlich derjenigen, wie sie bei der
Stundenansage verwendet wird. Deshalb wird hier im Schritt
324 von Tabelle D 1, die auch für die Stundenzahlen benutzt
wird, Gebrauch gemacht. Das der Einerstelle der Minutenzahl
entsprechende Wort wird in Tabelle D 1 spezifiziert und aus
gegeben. Im Schritt 325 wird dann das Wort "und" ausgege
ben. Ihm folgt das Wort, das der Zehnerstelle der Minuten
zahl entspricht. Dafür wird von der gemeinschaftlich für
Stunden und Minuten benutzten Tabelle D 2 Gebrauch gemacht.
In den Schritten 327 bis 329 wird dann die Endung für die
Minutenzahl in Form von "ßig-2" bzw. "zig-2" ausgegeben.
Anders als im Englischen und Spanischen, wird im Deutschen
bei zweistelligen Zahlen zuerst die Einerstelle angegeben.
Daraus läßt sich schließen, daß die Ausgabe einstelliger
Zahlen drei verschiedene Arten einstelliger Zahlen erfor
dert, nämlich solche für die Stundenzahlen, solche für die
Minutenzahlen 1 bis 9 und solche für die Minutenzahlen 21
bis 29, 31 bis 39, 41 bis 49 und 51 bis 59. Die Betonung
der Wörter entsprechend beispielsweise den Minutenzahlen 21
bis 29 ist jedoch den entsprechenden Wörtern der Stunden
zahlen sehr ähnlich, da ihnen der Zehnerstellenbestandteil
folgt. Daher können bei der vorliegenden Erfindung diesel
ben Sprachdaten verwendet werden, wie auch für die Stunden
zahlen, was zu einer erheblichen Verbesserung der Speicher
effizienz führt.
Als nächstes sei die Zeitansage in englischer Sprache be
trachtet. Es sei wieder angenommen, daß die Zeit "4 : 04"
(four o four) ausgegeben werden soll. Das erste "four" der
Stundenzahl muß eine Betonung haben, wie sie bei einem Wort
angebracht ist, dem ein anderes Wort folgt, in diesem Fall
das Wort "o". Das letzte "four" braucht eine Betonung wie
ein Wort am Ende eines Satzes. Unterschiedliche Wörter müs
sen also für das "four" als Stundenzahl einerseits und als
Minutenzahl andererseits vorgesehen werden.
Als nächstes sei der Fall betrachtet, daß die Zeit "13 : 13"
(thirteen thirteen) ausgegeben werden soll. Das erste
"thirteen", also dasjenige, das die Stunde bezeichnet,
braucht einen ansteigenden Tonfall, da ihm die Minutenzahl
folgt, während das letztere, also das der Minutenzahl, eine
abfallende Betonung benötigt, da es die Ansage abschließt.
Für die beiden "thirteen" sollten also unterschiedliche
Wörter verwendet werden. Wie bei der deutschen Sprache, ha
ben Experimente jedoch ergeben, daß eine Pause von einigen
ms Dauer zur Verbesserung der Klarheit beiträgt. Derselbe
Ton kann dann für die Komponente "thir-" verwendet werden,
während der Betonungsunterschied ausschließlich in der
Endung "teen" zum Ausdruck kommt. Als nächstes soll der
Fall betrachtet werden, daß die zeit "21 : 21" (twenty-one
twenty-one) ausgegeben werden soll. In diesem Fall kann aus
gleichen Gründen wie oben derselbe Ton für die Komponente
"twen-" verwendet werden. Der große Unterschied bei der Be
tonung der Stundenzahl einerseits und der Minutenzahl ande
rerseits macht es indes unmöglich, denselben Ton für die
Komponente "ty" zu verwenden, obwohl in beiden Fällen das
"ty" von einem Wort gefolgt wird.
Die Fig. 7 und 8 zeigen den Aufbau des Sprachdatenspeichers
210 für den Fall einer Zeitansage in Englisch. Der Speicher
ist in sechs Blöcke, nämlich die Tabellen E 1 bis E 6 unter
teilt. Von diesen Tabellen stellt die Tabelle E 1 einen
Speicherblock ausschließlich für Stundenzahlen, die Tabelle
E 3 einen Speicherblock ausschließlich für Minutenzahlen,
und die Tabelle E 2 einen Speicherblock sowohl für Stunden
zahlen als auch für Minutenzahlen dar. Die Tabellen E 4 und
E 5 sind Speicherblöcke zur Speicherung von Wörtern, die als
Endungen für die Wörter in Tabelle E 2 verwendet werden. Die
Wörter "teen-1" und "teen-2", "ty-11" und "ty-21" bzw. "ty
12" und "ty-22" sind jeweils dieselben Wörter mit unter
schiedlicher Betonung. "teen-1", "ty-11" und "ty-12" der
Tabelle E 4 werden für die Ausgabe von Stundenzahlen, "teen
2", "ty-21" und "ty-22" der Tabelle E 5 für die Ausgabe von
Minutenzahlen verwendet. "ty-11" und "ty-21" werden be
nutzt, wenn die Minutenzahl bzw. Minuten-Einerstelle 0 ist,
das heißt wenn die Zahl 20, 30, 40 oder 50 ausgegeben wer
den soll. "ty-12" und "ty-22" werden verwendet, wenn die
Minutenzahl im Bereich von 1 bis 9 liegt. Das Flußdiagramm
von Fig. 6 zeigt den Prozeß zur Ausgabe der Sprachdaten der
Fig. 7 und 8.
Nach dem Start wird zunächst im Schritt 600 geprüft, ob die
Stundenzahl im Bereich von 1 bis 12 liegt. Ist dies der
Fall, erfolgt eine Wortspezifikation mit dem Ziel, das der
Zahl entsprechende Wort von der Tabelle E 1 auszugeben. Ist
die Zeit beispielsweise 3 Uhr (three o′clock), wird im
Schritt 601 das Wort THREE von der Tabelle E 1 ausgegeben.
Ergibt die Entscheidung im Schritt 600 NEIN und die darauf
folgende Entscheidung im Schritt 602 JA, liegt also die
Stundenzahl im Bereich von 13 bis 19, dann wird im Schritt
603 das der Stundenzahl entsprechende Wort von der Tabelle
E 2 im Sprachdatenspeicher 210 ausgegeben. Im Fall von "14
o′clock" wird beispielsweise das Wort "Four-" ausgegeben.
Anschließend wird im Schritt 604 der Wortbestandteil
"teen′" der die Endung für die Wörter der Zahlen 13 bis 19
darstellt, ausgegeben. Da es sich im betrachteten Fall um
eine Stundenzahl handelt, wird im Schritt 604 "teen-1" aus
gewählt. Ergibt die Entscheidung im Schritt 602 NEIN und
die folgende Entscheidung im Schritt 605 JA, beträgt also
die Stundenzahl zwanzig, dann wird im Schritt 606 der Wort
bestandteil "Twen" von Tabelle E 2 ausgegeben. Ihm folgt im
Schritt 607 die Endung "ty-11" für die Stundenzahl zwanzig.
Ergibt die Entscheidung im Schritt 605 NEIN, dann liegt die
Stundenzahl im Bereich von 21 bis 24. In diesem Fall wird
im Schritt 608 der Wortbestandteil "Twen-" von Tabelle E 2
ausgegeben. Ihm folgt im Schritt 609 die Endung "ty-12" für
die Stundenzahlen 21 bis 24. Danach wird im Schritt 610 von
der Tabelle E 1 das Wort für die Einerstelle der Stundenzahl
ausgegeben.
Im Schritt 611 wird dann entschieden, ob die Minutenzahl 0
ist und gegebenenfalls die Ausgabe beendet. Andernfalls er
folgt nun die Ausgabe der Minutenzahl. Wenn diese im Be
reich von 1 bis 9 liegt, die Entscheidung im Schritt 612
also JA ergibt, wird im Schritt 613 das Wort "o" ausgege
ben, bevor im Schritt 614 das der Minutenzahl entsprechende
Wort von der Tabelle E 3 ausgegeben wird. Wenn im Schritt
615 festgestellt wird, daß die Minutenzahl im Bereich von
10 bis 12 liegt, wird im Schritt 616 das der Minutenzahl
entsprechende Wort von der Tabelle E 3 ausgegeben. Ist die
Minutenzahl dagegen im Bereich von 13 bis 19, ergibt also
die Entscheidung im Schritt 617 JA, dann wird das der Minu
tenzahl entsprechende Wort im Schritt 618 aus der für Stun
den und Minuten gemeinsam verwendeten Tabelle E 2 ausgegeben
und dann im Schritt 619 die Endung "teen-2" für die Minu
tenzahl angehängt. Ergibt die Entscheidung im Schritt 620,
daß die Minutenzahl 20, 30, 40 oder 50 beträgt, wird im
Schritt 621 das der Minutenzahl entsprechende Wort aus der
Tabelle E 2 ausgegeben. Danach wird im Schritt 622 die
Endung "ty-21" für die Zahlen 20, 30, 40 und 50 ausgegeben.
Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 620 NEIN, dann
muß die Minutenzahl im Bereich von 21 bis 29, 31 bis 39, 41
bis 49 oder 51 bis 59 liegen. In diesem Fall wird das der
Zehnerstelle entsprechende Wort aus der Tabelle E 2 ausgege
ben. Danach wird die Endung "ty-22" im Schritt 624 ausgege
ben, die einen anderen Tonfall als am Ende einer Ansage
aufweist. Das der Einerstelle der Minutenzahl entsprechende
Wort wird dann im Schritt 625 von der ausschließlich für
die Minutenzahlen vorgesehenen Tabelle E 3 ausgegeben. Ob
wohl beim beschriebenen Beispiel "ty-11" und "ty-12" bzw.
"ty-21" und "ty-22" als unterschiedliche Wörter behandelt
wurden, könnte man stattdessen auch ein einziges Wort
speichern und für alle Fälle gemeinsam benutzen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde voranstehend
unter Anwendung auf die Zeitansage in Deutsch und Englisch
beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf eine solche
Anwendung beschränkt. Vielmehr kann sie beispielsweise auch
zur Ansage der zu zahlenden Summe bei einer Registrierkasse
oder ähnlichem verwendet werden. Als Beispiel soll der Fall
einer Sprachausgabe von Summen in Deutsch betrachtet wer
den. Es sei angenommen, daß die Summe 23,54 DM (Dreiund
zwanzig Mark vierundfünfzig) laut gelesen werden soll. Das
Flußdiagramm von Fig. 9 verdeutlicht den Ablauf. Die ver
wendeten Sprachdatenspeicher sind die in Fig. 4 und 5 ge
zeigten, das heißt dieselben, die auch für die Zeitansage
verwendet werden. In diesem Fall wird der Markbetrag in
gleicher Weise wie die Stundenzahl und der Pfennigbetrag in
gleicher Weise wie die Minutenzahl behandelt. Die Sprach
ausgabe des Markbetrags ist wie folgt: Zuerst wird das Wort
"DREI" von der Tabelle D 1 ausgelesen und ausgegeben
(Schritt 900). Dann wird das Wort "und" ausgegeben (Schritt
901). Danach wird von Tabelle D 2 "zwan" ausgegeben (Schritt
902), dem die Endung "zig-1" mit ansteigendem Tonfall folgt
(Schritt 903). Schließlich wird das Wort "Mark" ausgegeben
(Schritt 904). Dann beginnt die Ausgabe des Pfennigbetrags.
Als nächstes wird das Wort "VIER" von Tabelle D 1 ausgegeben
(Schritt 905) und dann das Wort "und" (Schritt 906). Dann
wird das Wort "fünf" von der Tabelle D 2 ausgegeben (Schritt
907), dem die Endung "zig-2" mit abfallendem Tonfall folgt
(Schritt 908). Das Wort "Pfennig" braucht nicht ausgegeben
zu werden.
Die Erfindung kann auch dafür eingesetzt werden, die von
einem Computer ausgeführten Rechenschritte laut vorzulesen.
Ein Beispiel in spanischer Sprache sei dafür im folgenden
angegeben. Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Wörterbuch spani
scher Wörter, die für die vier Grundrechenarten verwendet
werden, wenn die bei den Rechnungen verwendeten Zahlen na
türliche Zahlen mit zwei Stellen oder weniger sind oder 0
betragen. Die Flußdiagramme der Fig. 12, 13 und 14 illu
strieren den Ablauf der Sprachausgabe der vier Grundrechen
arten im Spanischen unter Verwendung dieses Wörterbuchs. Es
sei angenommen, die Operation: N 1+N 2=N 3 solle ausgege
ben werden. N 1 und N 2 sind Zahlen eines Hauptblocks, wäh
rend N 3 eine Zahl des letzten Blocks ist. Von den in Fig.
10 gezeigten Tabellen stellen die Tabelle Es 1 einen Daten
speicher für den Hauptblock, die Tabelle Es 4 einen Daten
speicher für den letzten Block und die Tabellen Es 2 und Es 3
gemeinsam verwendete Datenspeicher für alle Blöcke dar. Die
in Fig. 11 gezeigten Tabellen Es 5, Es 6 und Es 7 sind Worten
dungsspeicher. Das Flußdiagramm von Fig. 12 verdeutlicht
den Prozeß der Sprachausgabe von Rechenoperationen.
Da der Block N 1 als erster ausgegeben wird, erfolgt im
Schritt 1200 die Ausgabe eines Hauptblocks nach Maßgabe der
Ziffern der Zahl N 1. Wenn es sich bei dem als nächstes aus
zugebenden Operator um etwas anderes als "=" handelt, die
Entscheidung im Schritt 1201 also NEIN ergibt, wird nach
Maßgabe des auszugebenden Operators eines der Wörter "mas",
"menos", "por" oder "entre" ausgegeben (Schritte 1204,
1205, 1205, 1207, 1208, 1209 und 1210). Als nächstes wird
im Schritt 1200 ein Hauptblock zur Ausgabe von N 2 ausgege
ben. Danach folgt die Ausgabe von "igual a" (Schritt 1202) ,
gefolgt von der Ausgabe des letzten Blocks (Schritt 1203).
Das Flußdiagramm von Fig. 13 verdeutlicht die Abläufe im
Schritt 1200 von Fig. 12. Wenn die Zahl des Hauptblocks im
Bereich von 1 bis 10 liegt, wird das entsprechende Wort von
der Tabelle Es 1 ausgegeben (Schritte 1300 und 1301). Wenn
die Zahl im Bereich von 11 bis 15 liegt, wird ein entspre
chendes Wort von der Tabelle Es 2 ausgegeben, gefolgt von
einer Hauptblockendung "ce-1" (Schritte 1302 bis 1304).
Wenn die Einerstelle der Zahl 0 ist, die Zahl also 20, 30,
40, 50, 60, 70, 80 oder 90 beträgt, dann wird das der Zeh
nerstelle der Zahl entsprechende Wort von der Tabelle Es 2
ausgegeben. Ihm folgt die Ausgabe einer Hauptblockendung
"ta-1" (Schritte 1305 bis 1307). Wenn sowohl die Zehner
stelle als auch die Einerstelle der Zahl im Bereich von 1
bis 9 liegt, wie bei 21 bis 29 oder 31 bis 39, wird der der
Zehnerstelle der Zahl entsprechende Wortbestandteil aus der
Tabelle Es 3 ausgegeben und von einer Hauptblockendung "ta
y-1" gefolgt. Der der Einerstelle der Zahl entsprechende
Wortbestandteil wird dann von der Tabelle Es 1 ausgegeben
(Schritte 1308 bis 1310).
Das Flußdiagramm von Fig. 14 verdeutlicht den Ablauf des
Schritts 1203 in Fig. 12. Wenn die Zahl des letzten Blocks
im Bereich von 1 bis 10 liegt, wird das zugehörige Wort von
der Tabelle Es 4 ausgegeben (Schritte 1400 und 1401). Liegt
die Zahl im Bereich von 11 bis 15, wird das entsprechende
Wort von der Tabelle Es 2 ausgegeben und von einer Endung
"ce-1" für den letzten Block gefolgt (Schritte 1402 bis
1404). Wenn die Einerstelle der Zahl 0 ist, die Zahl also
20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 oder 90 beträgt, wird der der
Zehnerstelle der Zahl entsprechende Wortbestandteil von der
Tabelle Es 2 ausgegeben und von einer Endung "ta-2" für den
letzten Block gefolgt (Schritte 1405 bis 1407). Wenn sowohl
die Zehnerstelle als auch die Einerstelle der Zahl im Be
reich von 1 bis 9 liegt wie bei 21 bis 29 oder 31 bis 39,
wird der der Zehnerstelle entsprechende Wortbestandteil von
der Tabelle Es 3 ausgegeben. Ihm folgt eine Endung "ta y-2"
für den letzten Block. Das Wort für die Einerstelle der
Zahl wird danach von der Tabelle Es 4 ausgegeben (Schritte
1408 bis 1410).
Im Fall der spanischen Sprache muß insbesondere das fol
gende Problem berücksichtigt werden: Bei der Zahl 31 zum
Beispiel, die "treinta y uno" gesprochen wird, sind das
"ta" in "treinta" und das "y" eng verbunden. Außerdem soll
ten für das "treinta" von 30 und das von 31 verschiedene
Töne verwendet werden. Daher kann man davon ausgehen, daß
das "ta" und "y" immer miteinander verbunden sind. Indem
man also zwei grammatikalisch unabhängige Wörter als ein
einziges Wort betrachtet, können sie von einem Microcompu
ter oder ähnlichem als ein Wort anstelle von zwei Wörtern
behandelt werden, wodurch der Prozeß vereinfacht wird.
Wie oben beschrieben, enthält eine elektronische Sprachaus
gabe-Vorrichtung gemäß der Erfindung einen gemeinsam ver
wendeten Speicher für alle Blöcke (Gemeinschaftsspeicher),
einen Wortendungsspeicher und einen nur für einen einzelnen
Block verwendeten Speicher (Einzelblockspeicher). Bei der
Sprachausgabe einer Zahl entscheidet die Vorrichtung, ob
eine jeweilige Ausgabe ein Hauptblock oder ein letzter
Block ist, und spezifiziert die Speicherstelle, von der das
der auszugebenden Zahl entsprechende Wort ausgewählt wird,
abhängig von dem jeweiligen Blocktyp. Demzufolge können
Sprachdaten effizient kodiert werden, was die Realisierung
einer Audio-Wiedergabe mit besserer Tonqualität ermöglicht.
Dies ist von besonderem Vorteil bei kleinen elektronischen
Geräten, etwa bei Taschen- oder Armbanduhren mit Zeitan
sage. Wegen der geringen Abmessungen dieser Geräte gibt es
eine Grenze bezüglich Anzahl und Größe von ICs, die in
einem solchen Gerät untergebracht werden können, was wie
derum die Speichergröße begrenzt. Kompaktheit der Sprachda
ten ist deshalb notwendige Voraussetzung für eine solche
Vorrichtung. Da andererseits Klarheit und Tonqualität nicht
vernachlässigt werden dürfen, können die Sprachdaten nicht
beliebig kompakt gespeichert werden. Dies ist der Grund da
für, daß es bisher unmöglich war, eine Audio-Uhr für lange
Wörter oder ein großes Vokabular auf den Markt zu bringen,
bei der die Sprache in einfacher Form wie bei herkömmlichen
Audio-Uhren kodiert war. Die vorliegende Erfindung besei
tigt dieses Problem, indem solche Wortabschnitte herausge
sucht werden, die unter Berücksichtigung des Tons in einer
Anzahl verschiedener Wörter auftreten. Solche Wortab
schnitte werden erfindungsgemäß nur einmal gespeichert, um
dann für verschiedene Wortkombinationen zur Verfügung zu
stehen. Andere Wörter oder Töne, die sich nicht in dieser
Weise mehrfach ausnutzen lassen, werden jeweils individuell
kodiert und gesondert genutzt. Die trägt zu einer erhebli
chen Verbesserung der Speichereffizienz bei und erlaubt es,
eine elektronische Sprachausgabe-Vorrichtung zu schaffen
und kommerziell zu verwerten, bei der das obige Problem
nicht mehr auftritt, sondern bei der Ansage eine zufrieden
stellende Tonqualität und Klarheit erreicht wird. Für die
oben beschriebene Zeitansage in Deutsch beträgt die erfor
derliche Sprachdatenmenge beispielsweise nur etwa 30 s,
während eine Sprachdatenmenge von 50 bis 60 s erforderlich
wäre, würde man die Stundenzahlen und die Minutenzahlen ge
sondert speichern. Die Größe des ICs für eine elektronische
Sprachausgabe-Vorrichtung gemäß der Erfindung kann demzu
folge geringer sein, wodurch der Preis für das IC-Chip
niedriger wird und in der Folge eine Uhr mit Audio-Zeitan
sage billiger wird.
Claims (1)
- Elektronische Sprachausgabe-Vorrichtung mit einer Speichergruppe (3) zur Speicherung von Sprachdaten zur Aus gabe von Zahlen in Sprachform, wobei eine Zahlenfolge in eine Anzahl von Blöcken mit einem oder mehreren Haupt blöcken und einem letzten Block unterteilt ist, wie die Stunden und Minuten der Uhrzeit, die Sprachausgabe der Zahlen blockweise erfolgt, und die Blöcke, die ausgegeben werden sollen, durch Verbindungswörter miteinander verbun den werden, umfassend einen Gemeinschaftsspeicher (4) zum Speichern der Sprachdaten von Hauptblöcken und vom letzten Block, einen Wortendungs-Speicher (5) zum Speichern der Wortendungs-Sprachdaten der Wörter mit zwei oder mehr ver schiedenen Betonungsmustern für die Hauptblöcke und den letzten Block, einen Einzelblockspeicher (6) zum Speichern der Sprachdaten von Hauptblöcken oder vom letzten Block, eine Blockauswahl-Einrichtung (2), die bei der Sprachausga be den auszugebenden Block abhängig von Blocktyp und der auszugebenden Zahl aus dem Gemeinschaftsspeicher (4), dem Wortendungs-Speicher (5) oder dem Einzelblockspeicher (6) auswählt.
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