Quelle est l'histoire de la synthèse vocale et de la conversion texte-parole ?

Quelle est l'histoire de la synthèse vocale et de la conversion texte-parole ? Découvrez les moments clés et les acteurs majeurs derrière ces technologies.

La synthèse vocale et la conversion texte-parole peuvent sembler être des technologies récentes, mais elles ont en réalité une histoire riche qui remonte à plusieurs siècles.

Des premières tentatives pour imiter la parole humaine à l'aide de dispositifs mécaniques aux modèles d'intelligence artificielle et d'apprentissage profond d'aujourd'hui, le développement de la synthèse vocale a été un voyage fascinant.

Dans cet article, nous plongerons dans l'histoire de la synthèse vocale et de la conversion texte-parole et explorerons les possibilités passionnantes pour l'avenir.

Synthèse vocale et conversion texte-parole : des débuts au monde moderne

18ème et 19ème siècles

L'histoire de la synthèse vocale et de la conversion texte-parole remonte aux 18ème et 19ème siècles. Durant cette période, plusieurs tentatives précoces de synthèse vocale ont été réalisées, toutes utilisant des dispositifs mécaniques. Dans les années 1770, Wolfgang von Kempelen, un inventeur hongrois, a développé un dispositif mécanique appelé la machine à parole acoustico-mécanique, conçue pour simuler le tractus vocal humain. Cet appareil analogique utilisait des soufflets, des anches et des tuyaux pour produire des sons de voyelles et de consonnes.

À la fin du 18ème siècle, un physicien anglais, Charles Wheatstone, a inventé une version plus mécanique de la machine de Kempelen, qu'il a appelée la "machine parlante". L'appareil pouvait reproduire les sons de divers instruments de musique. Bien que l'appareil de Wheatstone n'ait pas été explicitement conçu pour la synthèse vocale, il a renforcé l'idée d'utiliser un dispositif mécanique pour produire du son.

Au 19ème siècle, divers autres dispositifs ont été développés, y compris la machine à "parole artificielle" de Faber. Ces appareils utilisaient une combinaison de systèmes mécaniques et pneumatiques pour créer des sons de parole.

Début du 20ème siècle et première synthèse vocale entièrement électrique

Au début du 20ème siècle, la technologie de synthèse vocale est devenue plus sophistiquée avec l'invention du premier système de synthèse vocale entièrement électrique – le vocoder par Homer Dudley. Le système a été développé aux Bell Laboratories (Bell Labs) dans le New Jersey.

Le vocoder de Dudley utilisait une série de résonateurs et de filtres pour créer une parole synthétique. Les experts ont présenté le vocoder, appelé le Voder, lors de l'Exposition universelle de 1939-1940 à Flushing Meadows, New York. Ils opéraient la machine à l'aide d'un clavier et de pédales pour générer la parole.

Début des années 1950 à la fin des années 1970 – l'essor des synthétiseurs

En 1951, le travail de Dudley a inspiré le développement du pattern playback par le Dr Franklin S. Cooper aux Haskins Laboratories. Le système fonctionnait en analysant un son enregistré, tel qu'un mot ou une phrase prononcée, et en le décomposant en ses ondes sonores composantes ou "motifs spectrographiques". Ces motifs étaient ensuite stockés sur bande magnétique et rejoués pour produire une version synthétique du son original.

En 1976, le premier système de conversion texte-parole commercialement réussi a été introduit par la Kurzweil Reading Machine. Le système utilisait une technique de synthèse concaténative, combinant des phonèmes et des mots préenregistrés pour produire une parole synthétique. L'appareil était principalement conçu pour aider les personnes handicapées, mais il a rapidement gagné en popularité en tant qu'aide à la lecture.

À partir de 1978, Texas Instruments a commencé à travailler sur une puce de synthèse vocale pouvant être utilisée dans les jeux vidéo et autres applications informatiques. La puce utilisait la synthèse concaténative, qui combinait des sons de parole enregistrés, ou diphones, pour produire une sortie vocale ressemblant à celle d'un humain. Cette technologie a ensuite été utilisée dans le DECtalk, un système de conversion texte-parole qui fournissait une parole synthétique de haute qualité pour les personnes handicapées.

Systèmes modernes de conversion texte-parole

L'une des innovations clés de ces dernières années a été l'utilisation de réseaux neuronaux pour générer une parole synthétique. Des entreprises comme Google et Microsoft ont développé des systèmes de conversion texte-parole de haute qualité qui utilisent des algorithmes d'apprentissage profond pour analyser de grands ensembles de données de voix humaines et générer une sortie vocale au son naturel.

Un autre développement crucial dans la conversion texte-parole en tant que technologie d'assistance a été l'utilisation de techniques de sélection d'unités et de synthèse concaténative. Ces méthodes permettent des sorties plus réalistes en combinant de petites unités de parole préenregistrées, telles que des diphones ou même des mots entiers, pour créer de nouvelles phrases. Ces techniques ont été utilisées dans des applications populaires de conversion texte-parole comme Speechify, Siri d'Apple et Alexa d'Amazon, ainsi que dans des outils plus anciens comme IBM ViaVoice.

La technologie de reconnaissance vocale a également considérablement progressé ces dernières années, ce qui a permis des systèmes de conversion texte-parole plus sophistiqués. En utilisant des algorithmes de reconnaissance vocale pour transcrire la parole humaine en texte, les systèmes de conversion texte-parole peuvent créer des transitions plus naturelles dans la parole synthétisée.

Ces dernières années, nous avons également vu l'intégration de la prosodie et de l'intonation. Cela permet une parole au son plus naturel, avec des pauses, des accents et des tons appropriés. La prosodie est particulièrement importante pour des langues comme l'anglais, où le stress et l'intonation peuvent affecter significativement le sens d'une phrase.

Apprentissage profond et au-delà : l'avenir de la technologie

L'avenir de la technologie TTS est passionnant et plein de promesses. Avec l'essor de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage profond, nous pouvons nous attendre à une sortie vocale encore plus naturelle, capable d'imiter les subtilités et les nuances de la parole humaine.

Un domaine où cela sera particulièrement utile est le développement d'assistants virtuels et de chatbots. Ces systèmes deviendront plus conversationnels, et les utilisateurs pourront interagir avec eux de manière plus naturelle.

De plus, nous pouvons nous attendre à des avancées dans le domaine de la transcription phonétique, également connue sous le nom de conversion texte-phonème. À mesure que les machines deviennent meilleures pour reconnaître et interpréter la parole humaine, la précision et l'efficacité des systèmes de reconnaissance vocale continueront de s'améliorer.

Enfin, nous pouvons nous attendre à ce que la technologie de synthèse vocale devienne plus largement disponible et intégrée dans notre vie quotidienne. À mesure que de plus en plus d'appareils se connectent à l'Internet des objets, nous pourrons les contrôler avec notre voix en temps réel, rendant notre vie plus pratique et efficace.

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FAQ

Qui a développé le premier synthétiseur vocal au monde ?

Homer Dudley a conçu le premier synthétiseur vocal au monde au début des années 1930 aux Bell Laboratories à New York.

Quel est le but de la synthèse vocale ?

La synthèse vocale vise à générer une parole artificielle à partir d'une entrée textuelle en utilisant le traitement du langage et l'analyse de la fréquence fondamentale.

Quelles sont les quatre utilisations possibles de la synthèse vocale ?

La synthèse vocale peut être utilisée pour l'accessibilité, le divertissement, l'apprentissage des langues et l'automatisation des services vocaux.

Quels sont certains des avantages de la synthèse vocale ?

La synthèse vocale peut améliorer l'accessibilité, renforcer l'apprentissage et augmenter la productivité en permettant aux utilisateurs de consommer du contenu écrit sous forme auditive.

Quel a été le moment le plus surprenant dans le développement de la synthèse vocale ?

L'un des moments les plus surprenants dans le développement de la synthèse vocale a été l'invention du synthétiseur vocal mécanique de Charles Wheatstone.