Заметно расширились прикладные фонетические исследования. Если Реформатский в 1970 г. среди областей практического применения фонетики упоминал лишь технику связи, то в наши дни разрабатываются многие виды речевых технологий. Вот перечень некоторых из них в уже упоминавшемся учебнике Кодзасова и Кривновой: «…создание человеко-машинных интерфейсов с устным вводом / выводом информации; речевое управление компьютером и другими техническими устройствами… организация информационно-справочной службы, позволяющей получать и выдавать различную информацию из базы данных в условиях, когда вопрос задается голосом… создание устройств для приема и озвучивания различных сообщений… многоязычный устный ввод / вывод речевой информации с автоматическим переводом; разработка приспособлений и компьютерных систем для помощи инвалидам… создание "автоматической машинистки"… озвучивание корректур и исправление орфографических ошибок; помощь в обучении иностранному языку (автоматические фонетические тренажеры)». Если для конструирования алфавитов классической фонологии было достаточно, то перечисленные задачи могут решаться лишь на основе экспериментальных методов.
Но особое значение с середины ХХ в. получили разного рода прикладные исследования, так или иначе связанные с общением человека и вычислительной машины. Данная область исследований получила название компьютерной, или вычислительной, лингвистики. Самая известная даже среди неспециалистов, хотя далеко не самая массовая область работ такого рода — создание систем автоматического (машинного) перевода.
Уже вскоре после появления в 1940-е гг. электронно-вычислительной техники начались первые попытки такого рода. Впервые эксперимент в этой области состоялся в США в 1954 г. и охватывал 250 слов, а в СССР его провели годом позже. Поначалу задача автоматического перевода рассматривалась как в основном техническая, в США она разрабатывалась инженерами без участия лингвистов, но затем выяснилось, что их привлечение также необходимо. В нашей стране лингвисты, в том числе Мельчук, участвовали в разработках с самого начала.
В 1950-х гг. и начале 1960-х гг. исследователи еще не представляли себе всей сложности задачи. Казалось, что достаточно ввести в машинную память двуязычный словарь, и машина сможет каждому слову на входе приписывать на выходе его переводной эквивалент. То есть системы производили пословный перевод. Однако выяснилось, что таким образом нужные практические результаты не могут быть получены прежде всего из-за проблемы неоднозначности реальных предложений любого языка. Уже на морфологическом уровне, например, в русском языке мы видим значительную омонимию. Форма
К 1960-м гг. выяснилось, что помимо собственно перевода необходимыми процедурами являются механизмы анализа исходного языка и синтеза языка, на который осуществляется перевод. Механизмы анализа и синтеза могут не быть жестко привязаны к одной конкретной системе и использоваться для разных систем, в которых участвует данный язык. Между структурами входного и выходного языков в систему включался так называемый язык-посредник, на который после анализа переписывался входной язык и с которого затем проводилась запись на выходной язык. Такие системы назывались системами второго поколения.