振振有詞 -談麥克風製作 研究目的 研究問題 文獻探討 研究器材與設備 研究過程 發現討論 結論

研究目的（一）了解現在老師使用之麥克風的缺 點 （二）探討影響聲音共鳴響度的因素（三）設計製作理想的教室用共鳴式麥 克風（四）培養從事科學研究的方法與態度

研究問題（一）有線和無線麥克風在教學使用上 各有何優缺？（二）若要使聲音共鳴響度增至最大， 需要多少體積的共鳴箱？（三）什麼狀況下的共鳴麥克風最適合 教室教學使用？

文獻探討（一）麥克風的功用：如同唱頭、耳機及喇叭一樣，麥克風是一種傳聲器，換句話說是一種能源轉換器。它感應音波，轉換成相同的電流，再放大輸送至喇叭及耳機，此時的聲音由麥克風轉至喇叭不會有特別的改變。

（二）回授 (Feedback) ：簡單的說回授是聲音效應的一種狀態，當聲音被麥克風收音後經由喇叭放大，當重覆再度收音再度放大時，逐漸地整個錄音系統會有一連串的回音產生，直到聲音漸漸消失。

（三）動圈式麥克風：經調查，在網頁資料裡與老師一般教學用麥克風種類最類似

動圈式麥克風前端的振動膜由聲音產生振動，在磁力系統的磁場被移動的線圈切斷時，會造成感應於線圈上產生電流。動圈式麥克風以穩定及耐用著名，它不需要外接電源，可以平穩的收音。高輸出電平絕對足夠直接使用於各種的麥克風輸入端子，同時具備很好的訊噪比。

研究器材與設備（一）器材：瓦愣紙板、厚壁報紙、洋 芋片長型紙筒、 100ml 、 150ml 、 250ml 、 400ml 燒杯、 150 ㎝捲尺、 30 ㎝直尺、剪刀、美工刀、膠帶、 雙面膠 （二）設備：麥克風、分貝計（ TES- 1351 ）、手機（ Panasonic GD75- 三和絃鈴聲）

研究過程初步研究： （一）手機靠近玻璃杯時，藉著人耳即可分辨出聲音響度變大且清脆，更可聽出平常不明顯的馬達「喀達喀達」振動聲；若將玻璃杯密封，聲音會明顯變小且較悶

（二）訪問結果： 1.教室的麥克風會出現嗡嗡 .吱吱ㄉ雜音 ( 有線的較多 )2.無線麥克風耗電量大，需要經常更換 電池，音量有時不易控制3.有線麥克風音質較穩定，但老師無法 同時用雙手拿課本、教具和粉筆

（三）實驗中採用手機鈴聲響度刻度 1，經過測量約為 54.4dB

（四）實驗中手機緊靠測試物，分貝計於直線距離 140 ㎝處測量結果，測 3次取其平均值

發 現實驗 1 ：取 100 ， 150 ， 250 ， 400ml容量之燒杯，分別以正立、開口朝手機、倒立、開口背對手機的方式測量手機鈴聲經共鳴後的響度變化，並紀錄

1.100ml 及 150ml 的燒杯擴音效果在倒立時較

2.250ml 及 400ml 的燒杯擴音效果在正立時較好

3.由實驗數據可歸納出最大值為 100ml 燒杯倒立時的 57.2dB，與原鈴聲響度比較後，約有 3dB的變化

實驗 2 ：製作每邊長分別為 10 ㎝、 15㎝、 20 ㎝及 25 ㎝之正方體瓦愣紙箱，各挖空一個底面分別以正立、開口朝手機、倒立、開口背對手機的方式測量手機鈴聲經共鳴後的響度變化，並紀錄

發現： 1.比較所有數據， 103㎝ 3的瓦愣紙箱在正立的時候有最好的擴音效果

2.與原鈴聲響度比較後，除了 103㎝ 3與153㎝ 3有擴音效果之外，其餘的都有響度減弱的現象

實驗 3 ：製作底面積為 100 ㎝ 2正方形，高分別為 10 ㎝、 20 ㎝及 30 ㎝之長方體瓦愣紙箱，各挖空一個底面，分別以正立、開口朝手機、倒立、開口背對手機的方式測量手機鈴聲經共鳴後的響度變化，並紀錄

討 論（一）起先幾次實驗數據忽大忽小，可 能是一開始設定 300 ㎝的收音距離太遠，使分貝計無法準確測出擴音的響度

（二）在實驗進行時容易受到外在噪音干擾（如施工、電扇……等），導致實驗常常必須中斷重做

（三）在瓦愣紙箱製作時，不容易找到相同厚度的箱子裁切

（四）整體而言，錐狀筒的擴音效果最好，根據資料敘述，聲音由小孔進入可得到筒壁的反射，使聲音在傳出去時響度不變

（五）經由燒杯共鳴的聲音較為清脆，且有明顯的手機震動「喀達喀達」聲

（六）在瓦愣紙箱的實驗中，有些數據測得的分貝值比原來手機響度要小，可能是瓦愣紙板中間的空隙吸收掉了

（七）由瓦愣紙箱的實驗結果分析，體積較小的箱子效果較好，可能因為裡面距離較短，聲音在裡面反射較多次的緣故

（八）經由實驗的結果可知，錐狀筒和圓柱體的擴音效果最佳，設計時或許可以模仿音叉的形式，把柱狀的共鳴管插在長方體盒子上製作

結 論（一）玻璃燒杯的擴音效果由佳至差分別為 150ml＞ 250ml＞ 400ml＞ 100ml ，又放置方式是以正立＞倒立＞開口朝手機＞開口背對手機

（二）正方體瓦愣紙箱的擴音效果由佳至差分別為 103㎝ 3＞ 153㎝ 3＞ 203㎝ 3

＞ 253㎝ 3，又放置方式是以正立＞開口朝手機＞倒立＞開口背對手機

（三）長方體瓦愣紙箱的擴音效果由佳至差分別為高 10 ㎝＞ 30 ㎝＞ 20 ㎝，又放置方式是以開口背對手機＞正立＞倒立＞開口朝手機

（四）將手機放在開口上方對擴音效果影響不大

（五）錐狀筒擴音效果最佳，又以原來正方形面積為 252㎝ 2的效果尤為顯著，其餘為 102㎝ 2＞ 152㎝ 2＞ 202㎝ 2

（六）將錐狀筒以小孔相接，擴音效果會變差

（七）圓柱體擴音後聲音很響亮，且在 10㎝高時效果最佳