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听见科研第一声——清华附中初24学部创新书院走进清华大学电机系

发布时间:2026-10-08 作者:  点击数:

10月8日下午,清华附中初24学部创新书院的同学们走进清华大学电机系,迎来一堂别开生面的实践课——“制作降噪耳机”。在清华大学电机系李臻的带领下,同学们从最基础的电子测量与电路搭建入手,走进声音与电信号交织的奇妙世界。在学习中实践,在动手中思考,为科研探索踏出创新第一步。

课程伊始,李臻围绕“怎样制作降噪耳机”这一主题引导大家思考,为后续课程打下基础。要先学会“看见”声音、测量声音,才能进一步分析声音、控制声音。同学们在讲解中认识并初步操作了直流源、万用表等基本仪器,了解它们各自的功能和作用。直流源、万用表、示波器三者配合,才能完成降噪实验的调试与验证。在助教老师的帮助下,同学们尝试用示波器监测声音波动,观察不同声音下波形的变化。同学们鼓掌、拍桌,抽象的声音在屏幕上变成了有起伏、有频率、有幅度的曲线,让大家对“声音也是一种信号”有了更具体的认识。

李臻作课程讲解

随后,同学们按照指导,在面包板上搭建简单的电路,学习如何让元件之间正确连接。同学们一边检查连接,一边讨论问题,在一次次调整中体会电子工程的严谨与乐趣。同学们在完成降噪电路搭建后,对比了降噪开启前后的波形变化。虽然降噪技术已经在生活中被广泛应用,但实验室的实时测量显示,主动降噪对低频、持续、规律的噪声最有效,而对高频、突发的声音,如关门声、说话声,效果则相对有限。这一实验现象进一步启发同学们探究背后的原因。

同学们动手连接实验电路、调试仪器

有同学说:“第一次走进清华大学实验室,我们亲手搭起电路,盯着示波器,看着声音化作屏幕上起伏跳动的波形,才真正把书本上抽象的概念落地。接线时也会出错,一点点排查调整,最后成功读出自己声音信号的瞬间很有成就感。这次实验让我意识到,很多原理不能只靠背诵。动手操作的过程,既能锻炼实操能力,也让我真切感受到声学的奇妙,体会到物理实验的魅力,也燃起了探索科学的热情。”

还有同学表示,“此前,示波器和万用表对我而言只是课本上的名词,我知道它们能测量电信号,却从未真正见过,更不曾亲手操作。走进实验室后,老师为我们讲解了两种仪器的基本原理和使用方法,从面板上各个旋钮的功能,到探头如何接入电路,清楚而细致。我按照老师讲解的步骤逐一接线,每完成一步都仔细核对,确保连接无误。电路接通后,示波器屏幕上呈现出了波形。那条起伏的曲线,竟是我自己声音的图像。我注视着屏幕,试着对着麦克风说话,曲线随之起伏变化,声音的强弱与高低清晰地展现在眼前。那一刻,课本上关于波形的知识有了具体的模样,原本抽象的概念变得真切可感。

这堂“降噪耳机”实践课,让清华附中初24学部创新书院的同学们体验了在面包板上插接电阻、导线和麦克风的过程,也学会了观察和分析声音波形。更重要的是,大家在清华大学电机系的科研氛围中,经历了从提问到动手、从观察到思考的过程。虽然这只是制作降噪耳机的第一课,却已经在同学们心中种下了工程思维与科学探索的种子。从这一块面包板、一台示波器和一道道波形开始,同学们听见了珍贵的科研第一声。

初2416班活动后合影


文字:张沵辞 陆雨旸 李敏婧

图片:潘艳荔

审核:李劲松 周俊

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