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VOL:18期

動手量聲速

食品標示,你看懂了沒?簡志祥

如果你想要測量跑步的速度,會怎麼做?只要請朋友拿著碼錶站在100公尺的終點線,揮手喊聲示意起跑,等到你跑過終點的瞬間,再按下碼錶的停止按鍵,看看過了多少時間,就可以算出你的速度了。

可是聲音並沒有形狀,我們無法用測量跑步速度的方法來測音速,該怎麼辦呢?

其實測量音速,原理跟測跑步速度是一樣的,只要用二個聲音感測器,間隔已知的距離,測量同一個聲音到達不同感測器的時間差,然後用距離差值除以時間差值,就能得到音速了。

「音速測量裝置」組裝DIY
使用的材料稍微有點複雜,我們就先來認識一下吧!首先介紹免焊萬用電路板,因為外型像麵包砧板,所以又稱為麵包板。表面上垂直的五個插孔內部連接著同一條金屬片,因此要連接線路的時候,只要把電子零件插進洞就好了。

立體聲耳機插座底下有五隻接腳,中央是接地,左右二個則分別連接左聲道和右聲道。什麼是立體聲呢?我們二隻耳朵接收頭部二側的聲音後,藉由聲音出現的順序,來判定聲音來源是哪個方向。所以無論錄音或播音時,要將原音錄下或重現,就要用二組麥克風和二個喇叭各自錄製和播放。比方說,一臺車子由左至右呼嘯而過,左邊的麥克風會先錄到車子的聲音,而右邊的就晚點錄到。播放時左邊喇叭就會先有車子的聲音,右邊則稍慢一些,聆聽時就會感受到車子由左至右呼嘯而過的聲音。因為左右二組不同的聲音會讓我們產生立體感,所以這就稱為立體聲。

我們也會使用到電容式麥克風,從底部看去,連接到麥克風外殼的接腳是接地,另外一隻接腳則是連接左聲道或是右聲道。......

延伸閱讀:動手玩聲速 番外篇

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2016年7月 ]