语音合成的目标是合成的语音可懂、清晰、自然并富有表现力.目前汉语语音合成已经很好地解决了清晰度和可懂度的问题,但是合成语音的自然度一直不理想,表现力较差.无论是自然度还是表现力都要求能对合成语音进行较大范围的韵律调整.针对这样的要求和汉语语音韵律特征复杂的特点,该文引入了基音同步的时频域插值的语音合成方法来改善汉语语音合成的自然度.该文所研究的这种时频域插值方法,能够对韵律参数进行较大范围的调整,并且能够保证调整基频时不影响时长.它兼顾了语音的时域和频域两方面特性,优于一般单纯的时域或频域的语音合成方法.该文还尝试使用非线性的插值方法来提高合成效果,经分析讨论差商型插值效果最好,并且修正了原有合成公式中的错误,从而提高了合成语音的质量.经实验比较证明,基音同步的时频域插值方法确实比传统的波形拼接方法-时域基音同步叠加方法具有更大的韵律调整范围,而且具有更好的调整效果.改进后的时频域插值方法具有令人满意的合成音质,将在情感语音合成中具有较好的应用前景.