本发明提供一种基于脑电信号的音色合成装置。该装置包括：刺激设备，配置为生成针对用户的、预定频率的刺激信号；脑电采集设备，配置为采集所述用户接收所述刺激信号后所生成的脑电信号并将所采集的脑电信号进行模数转换；处理器，配置为获得经模数转换的脑电信号中稳态诱发响应的基频和谐波的幅度，并根据所述基频和所述谐波的幅度计算基频和谐波幅度比；以及合成设备，配置为根据所述基频和谐波幅度比来合成音色。本装置所提供的音色可以用来播放任意声音，如果播放音乐，基本不会破坏原有作品的音乐性。因此，显著提升了用户体验。