คู่เส้นสเปกตรัม (Line Spectrum Pair : LSP) เป็นรูปแบบหนึ่งของสัมประสิทธิ์การเข้ารหัสการทำนายแบบเชิงเส้น (Linear Predictive Coding coefficients : LPC coefficients)ที่มีคุณสมบัติในการเข้ารหัสฟอร์แมนต์ของสัญญาณเสียงพูดและมีคุณสมบัติในการประมาณค่าพารามิเตอร์อย่างมีเสถียรภาพ วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอหน่วยเสียงและวิธีการสังเคราะห์เสียงพยางค์ภาษาไทยโดยใช้คุณสมบัติของคู่เส้นสเปกตรัมในการเข้ารหัสหน่วยเสียงและสังเคราะห์ฟอร์แมนต์ ในบริเวณช่วงการเปลี่ยนแปลงของฟอร์แมนต์โดยวิธีการประมาณค่าแบบเชิงเส้น หน่วยเสียงเหล่านี้เก็บจุดอ้างอิงของฟอร์มแนต์ที่เป็นลักษณะเฉพาะของเสียงแต่ละเสียงในภาษาไทย นอกจากนี้ในการสังเคราะห์จะใช้ข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์จากสัญญาณเสียงพูด อันได้แก่รูปแบบความถี่มูลฐานเพื่อใช้ในการสังเคราะห์เสียงวรรณยุกต์ กรอบแอมพลิจูดเพื่อใช้ควบคุมกรอบแอมพลิจูดของเสียงสังเคราะห์ และระยะเวลาเพื่อควบคุมระยะเวลาในการสังเคราะห์หน่วยเสียงแต่ละหน่วยเสียงของพยางค์แต่ละพยางค์ ในการสังเคราะห์เสียง วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอกระบวนการสังเคราะห์โดยใช้หน่วยเสียงจากโครงสร้างพยางค์ที่มีลักษณะพิเศษ หน่วยเสียงเหล่านี้แบ่งประเภทตามลักษณะและหน้าที่ของเสียง จากนั้นนำหน่วยเสียงเหล่านี้ผ่านกระบวนการประมาณค่าเชิงเส้นบนคู่เส้นสเปกตรัมเพื่อสังเคราะห์เสียงพูด การสังเคราะห์เสียงวรรณยุกต์ใช้วิธีทีดี-โซลา (Time-Domain Pitch-Synchronous Overlap Add: TD-PSOLA) โดยกระบวนการที่นำเสนอนี้สามารถใช้สังเคราะห์พยางค์ในภาษาไทยได้ทุกพยางค์ การประเมินคุณภาพเสียงที่สังเคราะห์ตามวิธีในวิทยานิพนธ์นี้ทำโดยอาสาสมัครจำนวน 10 คนผลการประเมินคุณภาพเสียงที่สังเคราะห์คือ ค่าเอ็มอาร์ที (Modified Rhyme Test : MRT) เท่ากับ78 เปอร์เซ็นต์ และค่าเอ็มโอเอส (Most Opinion Score : MOS) เท่ากับ 3.98