语音合成是人机通信的重要组成部分。经历了几十年的发展,语音合成在清晰度方面已经达到很好的程度。情感是语音交流中不可或缺的成份,使人工合成语音中也带有某种情感就是情感语音合成。它的提出是对语音合成更高的要求,也成为推动语音合成领域深入发展的一个重要研究方向,具有重要的实际应用价值。本文依托的是和日本早稻田大学的联合研究课题,目的是实现一个能用中英日文三国语言发出带有情感语音的机器人,本研究主要专注于中文情感语音的合成部分。本文首先介绍了语音合成的发展历程、研究背景以及技术挑战,接下来回顾了语音合成的基本技术并做了比较。结合实验条件我们选择了波形拼接法作为基本语音合成方法。该方法能实现较高的语音自然度,要求事先建立一个语音库,我们在建库过程中充分考虑了汉语同音字和同音词以及字在词中、词在句中不同位置的信息,致力于控制语音库的大小和提高拼接后的语音连续性。本文还分析了当今流行的情感语音理论,考察了目前的情感分类方法。结合本课题,我们选取了中性、喜悦和悲伤三种最基本的语气作为研究对象。在实验基础上,对预先录制的中文情感语音做了分析,总结出这三种情感的特征和声学参数表现。此外,本文详细描述了各种参数的提取与修改方法,重点介绍了PSOLA算法及其在本论文中的应用。最后,本文给出了一个完整的情感语音合成系统的实现。该系统包括中性语音合成和情感合成两部分,具有体积小、情感体现恰当的优点。