영어낭독도서관 Clear Fluency

미국의 문맹률이 높아지자, 미국 국회에서는 어린이들에게 영어 읽기를 가르치는 최고의 방법을 연구하기 위한 위원회를 만들게 됩니다.

미국 교육부 장관과 협의하여 미국 국립보건원 산하 (NICHD) 소장이 설립했으며, 독서 교육, 심리학, 고등교육 분야의 저명한 교수들 및 전문가가 참여했습니다. 2000년 4월에 영어 읽기의 최고 전문가들은 "Teaching Children to Read" 라는 궁극의 보고서를 만들어 영어 읽기 교육의 표준을 세웠습니다.

정교한 '음성 인식 문법'

음성 인식 프로그램에서 또 하나 중요한 요소는 음성 인식 문법입니다. 이 문법은 사용자가 어떤 단어를 말할 것으로 예상되는지와 그 단어들이 어떤 순서로 말해질지에 대한 규칙을 정의합니다. ‘지도받으며 소리내어 읽기 기술’의 경우, 소프트웨어는 사용자가 화면에 표시된 텍스트를 읽을 것으로 기대하지만, 사용자가 실수를 하거나 단어를 반복하거나 문장을 다시 시작할 가능성도 고려해야 합니다.

WCPM은 Words Correct Per Minute의 약자로, 분당 정확히 읽은 단어수를 측정하는 유창성 지표입니다. 1980년대 초 미네소타대학교 연구팀(Deno, 1982; Tindal, 2013)이 개발한 여러 교육과정 기반 측정(Curriculum-Based Measurement, CBM) 도구 중 하나입니다.

이 WCPM 점수는 지난 30년간의 연구를 통해 검증되었으며, 미국 초등학교 학년 전반에 걸쳐 전반적인 읽기 발달을 측정하는 강력한 지표로 입증되었습니다

미국의 문맹률이 높아지자, 미국 국회에서는 어린이들에게 영어 읽기를 가르치는 최고의 방법을 연구하기 위한 위원회를 만들게 됩니다.

미국 교육부 장관과 협의하여 미국 국립보건원 산하 (NICHD) 소장이 설립했으며, 독서 교육, 심리학, 고등교육 분야의 저명한 교수들 및 전문가가 참여했습니다. 2000년 4월에 영어 읽기의 최고 전문가들은 "Teaching Children to Read" 라는 궁극의 보고서를 만들어 영어 읽기 교육의 표준을 세웠습니다.

2001년 대통령은 이 보고서를 미국 모든 주의 읽기 교육 정책의 기반으로 삼을 것이며, 50억 달러 규모의 연방 읽기 교육 계획인 Reading First에 주요하게 사용될 것이라고 발표했습니다.

영어낭독도서관 클리어플루언시는 "책을 읽는 바로 그 순간" 실시간으로 음성 교정을 해주는 유일한 프로그램입니다.

미국 특허번호 6986663 는 음성 인식 및 처리 기술에 관련된 특허로, 클리어플루언시의 정확한 음성 인식 기능은 이 특허에서 비롯합니다. 특히 소음이 있는 환경에서도 발음을 정확히 인식하여, 일반 가정이나 학원의 랩실 같은 환경에서도 정확한 지도가 가능합니다.

이 외에도 카네기 러닝의 독특한 ‘지도받으며 소리내어 읽기’ 방식은 여러 특허(등록된 특허와 출원 중인 특허 모두)와 연관되어 있습니다.

“Assessing fluency based on elapsed time”, U.S. Patent No. 7433819
“Intelligent Tutoring Feedback”, U.S. Patent No. 8109765
“Word competition models in voice recognition”, U.S. Patent No. 7624013
“Microphone setup and testing in voice recognition software”, U.S. Patent No. 7243068
“Sentence Level Analysis”, U.S. Patent Application No. 20060069558

* 왼쪽 이미지는 미국 특허에 대해 이해를 돕기 위한 예시 이미지이며, 실제 특허권은 A4 문서 형태입니다.

16만개 이상의 오디오 파일 기반 음향 모델

다른 많은 음성 인식 애플리케이션과 달리, 클리어플루언시는 5세 어린이부터 성인까지 다양한 연령대의 학생들의 음성을 해석할 수 있어야 합니다. 또한 다양한 문화의 억양, 영어를 학습 중인 학습자의 발음, 그리고 학생들이 많은 실습실의 어려운 소음 조건도 처리해야 합니다.

이러한 다양한 변수를 처리할 수 있는 음향 모델을 만들기 위해서는 방대한 양의 다양한 오디오 데이터가 필요합니다. 클리어플루언시의 음향 모델을 만들기 위해 사용된 데이터의 양은, 어린이와 청소년, 그리고 성인의 읽기 데이터를 기반으로 약 80시간 이상의 녹음 자료가 포함되어 있습니다. 전체적으로 클리어플루언시의 음향 모델을 개발하는 데 사용된 오디오 파일은 16만 개가 넘습니다.

정교한 '음성 인식 문법'

음성 인식 프로그램에서 또 하나 중요한 요소는 음성 인식 문법입니다. 이 문법은 사용자가 어떤 단어를 말할 것으로 예상되는지와 그 단어들이 어떤 순서로 말해질지에 대한 규칙을 정의합니다. ‘지도받으며 소리내어 읽기 기술’의 경우, 소프트웨어는 사용자가 화면에 표시된 텍스트를 읽을 것으로 기대하지만, 사용자가 실수를 하거나 단어를 반복하거나 문장을 다시 시작할 가능성도 고려해야 합니다. 음성 인식 문법은 이러한 모든 행동을 소프트웨어가 해석할 수 있도록 지원하며, 텍스트의 단어들이 말해질 다양한 방식에 대해 서로 다른 확률을 부여할 수도 있습니다.

크로스 플랫폼

클리어플루언시 플러그인은 브라우저 플러그인을 제작하기 위해 FireBreath 프레임워크를 사용합니다. FireBreath 아키텍처는 플러그인의 핵심 기능을 Mac과 Windows 같은 다양한 플랫폼에서, 그리고 여러 브라우저에서 사용할 수 있도록 지원합니다. Chrome 브라우저에서는 음성 인식과 음성 처리 기능이 웹 애플리케이션 자체 내에서 구현되기 때문에 플러그인이 필요하지 않습니다.

음성 압축 기술

클리어플루언시는 학생의 읽기 내용을 녹음하여 이후 재생할 수 있도록 저장합니다. 학생의 읽기 데이터를 업로드하고 저장하기 위해, 음성 압축 기술을 활용하여 대역폭과 저장 공간 요구 사항을 줄입니다. 클리어플루언시는 VoIP(Voice over IP) 애플리케이션을 위해 설계된 Speex 인코더를 사용하며, 이를 브라우저 기반 재생에 적합한 형식으로 캡슐화할 수 있습니다.

마이크 볼륨 자동 조절 기능

마이크 입력 감도(볼륨)를 제어하는 것은 양질의 오디오 품질과 성공적인 ‘지도받으며 소리내어 읽기’ 경험을 보장하기 위해 필수적입니다. 감도가 너무 낮으면 사용자의 목소리가 들리지 않고, 너무 높으면 음이 왜곡되어 학생의 발화를 이해할 수 없게 됩니다. 클리어플루언시는 마이크 입력 수준을 지속적으로 모니터링하며 필요에 따라 조정합니다.

WCPM은 Words Correct Per Minute의 약자로, 분당 정확히 읽은 단어수를 측정하는 유창성 지표입니다. 1980년대 초 미네소타대학교 연구팀(Deno, 1982; Tindal, 2013)이 개발한 여러 교육과정 기반 측정(Curriculum-Based Measurement, CBM) 도구 중 하나입니다.

이 WCPM 점수는 지난 30년간의 연구를 통해 검증되었으며, 미국 초등학교 학년 전반에 걸쳐 전반적인 읽기 발달을 측정하는 강력한 지표로 입증되었습니다(Baker et al., 2008; Fuchs, Fuchs, Hosp, & Jenkins, 2001; Tindal, 2013; Wayman, Wallace, Wiley, Ticha, & Espin, 2007; Wanzek, Roberts, Linan-Thompson, Vaughn, Woodruff, & Murray, 2010).

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