Speech synthesis : principes de base et champs d’application

La Speech synthesis ou synthèse vocale restitue les textes sous forme de mots parlés à l’aide d’une voix simulée. Pour ce faire, la synthèse vocale fait appel à des algorithmes complexes. Ses avantages comprennent une meilleure accessibilité et diffusion des informations, une expérience utilisateur personnalisée et des interactions plus efficaces.

Speech synthesis, c’est quoi ?

La synthèse vocale, souvent appelée Speech synthesis ou Text-to-Speech (TTS), est une technologie qui transforme les textes écrits en une parole synthétique vivante et les restitue à l’aide d’une voix simulée. La technologie TTS utilise des segments vocaux préenregistrés pour générer une voix artificielle qui reproduit les textes sous forme de signaux acoustiques de manière aussi authentique et naturelle que possible. Alors que les premières technologies TTS se contentaient de juxtaposer des chaînes de mots ou de phrases fixes, la synthèse vocale moderne est capable de reproduire différentes nuances et intonations. Elle combine intelligemment des segments de voix pour créer des contenus originaux avec un rendu plus naturel.

La synthèse vocale est idéale pour transmettre des textes, des messages et des informations de manière rentable, sans avoir recours à des voix humaines. Elle permet aussi d’optimiser la communication, l’accessibilité et d’élargir la portée. C’est la raison pour laquelle la synthèse vocale est utilisée dans différents secteurs et à diverses fins, qu’elles soient commerciales, éducatives, liées aux services ou à la navigation GPS.

Comment fonctionne la synthèse vocale ?

Le processus de Speech synthesis commence généralement par l’entrée de contenus écrits tels que des messages, des textes, des informations publicitaires ou des emails. Le logiciel convertit ensuite le texte en langage naturel simulé et utilise pour cela différents algorithmes, des signaux vocaux enregistrés ou des réseaux neuronaux, l’intelligence artificielle ou le Machine Learning. Pour ce faire, il peut générer une voix artificielle ou simuler une voix enregistrée. Afin d’obtenir un rendu aussi naturel que possible, le ton, l’intonation et le style de la parole sont ajustés pour imiter au mieux la façon dont parle l’être humain.

Aux débuts de la synthèse vocale, on utilisait surtout des « conserves vocales », c’est-à-dire des mots et des phrases préenregistrés mis bout à bout qui donnaient naissance aux fameuses voix robotisées. Aujourd’hui, les logiciels TTS peuvent s’appuyer sur une vaste base de données de signaux et de segments vocaux pour générer une voix flexible et naturelle, même lorsqu’ils traitent des textes inconnus.

S’ajoutent aussi à cela, des technologies comme les modèles acoustiques, la synthèse par formants, la synthèse articulatoire et l’overlap add (en français superposition-addition). Elles décomposent le texte en signaux audio et synthétisent de manière aussi naturelle que possible les enchaînements de mots, la vitesse de parole, la prosodie et l’intonation.

Quels sont les domaines d’application de la synthèse vocale ?

La synthèse vocale peut être utilisée dans un large éventail d’applications. Parmi celles-ci, on trouve :

• Technologies d’accessibilité : un logiciel de synthèse vocale permet entre autres aux personnes malvoyantes de faire lire des textes à l’écran. Grâce aux lecteurs d’écran, les personnes aveugles ou malvoyantes peuvent utiliser un ordinateur de manière autonome, accéder à des informations, réaliser des traductions ou encore convertir la synthèse vocale en texte sur des lignes en braille.
• Éducation et formation continue : les logiciels de synthèse vocale permettent de rendre accessibles et de diffuser efficacement les enregistrements et les transcriptions de cours, de matériel pédagogique ou de conférences. Par ailleurs, les auteurs et les rédacteurs peuvent utiliser la synthèse vocale pour vérifier leurs textes, repérer des erreurs et s’assurer de la clarté du contenu en le faisant lire à voix haute.
• Production de podcasts, de blogs audio et de livres audio : pour les formats audio populaires tels que les podcasts, les blogs audio ou les livres audio, la synthèse vocale permet une production rapide, économique et de qualité. Plutôt que de faire appel à des narrateurs professionnels, des contenus audio de qualité peuvent être créés à moindre coût grâce au TTS et être diffusés sous forme de fichiers MP3 ou via des plateformes de streaming.
• Annonces téléphoniques et service clientèle : qu’il s’agisse de messages téléphoniques et d’enceintes intelligentes ou de systèmes de service client, la synthèse vocale permet d’assister efficacement les clients et de traiter rapidement leurs demandes.
• Systèmes de navigation : la synthèse vocale joue un rôle clé dans les systèmes de navigation, utilisés dans les appareils GPS et les applications de navigation. Elle permet d’améliorer le service, l’automatisation et la sécurité dans les transports publics en fournissant des informations sur le trafic, des instructions sur le trajet et des annonces automatiques des arrêts.
• Divertissement et médias : dans les médias de divertissement tels que les jeux vidéo, les films d’animation, les documentaires ou d’autres formats interactifs, la Speech synthesis permet de créer des expériences de jeu immersives et des personnages artificiels dotés d’une voix et d’un langage réalistes.
• Services vocaux automatisés et assistants vocaux : que ce soit pour le Voice Search SEO (référencement vocal), l’optimisation de la recherche vocale, les assistants vocaux, les chatbots ou l’IA générative, la synthèse vocale vous permet de proposer des assistants virtuels ainsi que des fonctions avec synthèse vocale ou commande vocale.

L’utilisation du TTS offre en outre la possibilité non seulement de recourir à des voix neuronales prédéfinies, mais aussi de créer des voix neuronales personnalisées ou de simuler des voix réelles par enregistrement. Les voix artificielles peuvent ainsi être adaptées à des marques, à des campagnes publicitaires ou à des produits tels que des livres audio, des podcasts ou des applications vocales.

Quelle est la différence entre la synthèse vocale et la reconnaissance vocale ?

La synthèse vocale transforme des contenus écrits en paroles en utilisant des voix générées par ordinateur pour rendre les textes de manière acoustique. À l’inverse, la reconnaissance vocale est conçue pour comprendre la parole et la convertir en texte écrit, en transformant les expressions orales en caractères numériques. En bref, la synthèse vocale est considérée comme la contrepartie de la reconnaissance vocale, puisqu’elle convertit les textes en paroles, tandis que la reconnaissance vocale fait l’inverse, en transformant le langage parlé en texte écrit.

La Speech Synthesis et la reconnaissance vocale sont souvent étroitement liées et utilisées ensemble dans les systèmes d’assistance vocale. La synthèse vocale permet de fournir aux utilisateurs des réponses sous forme parlée, tandis que la reconnaissance vocale permet au système de comprendre les demandes et d’y répondre en conséquence. Ces deux technologies se complètent parfaitement, améliorant ainsi l’interaction homme-machine.

Autres types de synthèse vocale

La synthèse vocale propose, outre les logiciels de Text-to-Speech (TTS), d’autres systèmes vocaux tels que :

• La prothèse vocale : les prothèses vocales aident les personnes souffrant d’un handicap physique ou linguistique à produire un langage naturel à l’aide de systèmes vocaux générés par ordinateur et d’entrées minimales. Elles visent à promouvoir l’accessibilité en facilitant l’accès à l’informatique et la communication.
• La synthèse vocale multimodale : la synthèse vocale multimodale, aussi appelée synthèse vocale audiovisuelle, utilise la parole synthétisée en combinaison avec des visages animés pour compléter la parole par des signaux visuels et des expressions faciales telles que des sourires ou des mouvements de tête. Cela permet d’améliorer la force d’expression, la vivacité, le naturel et les nuances de la synthèse vocale.