調音高手

原始設計者：蕭志堅, 黃豪

簡介：

使用隨手可得的紙瓦楞板、瓶蓋、橡皮筋、竹籤，製作一組變速機構，並使用此變速機構讓『測音頻片』轉動。操作者藉由調整『測音頻片』轉速，以及『測音頻片』上孔洞形狀、大小、排列位置等變因，來達到調整頻率的目的。

活動說明：

一、目的及原理

使用隨手可得的紙瓦楞板、瓶蓋、橡皮筋、竹籤，製作一組變速機構，並使用此變速機構讓『測音頻片』轉動。操作者藉由調整『測音頻片』轉速，以及『測音頻片』上孔洞形狀、大小、排列位置等變因，來達到調整頻率的目的。

二、活動一：我的圈圈轉最快

(一)場地

每一組場地：長條桌一張。(各區競賽時規格統一即可)

(二)使用材料

請詳閱 十 材料及工具總表

(三)競賽說明

1. 操作方式
   1. 參賽隊伍需在競賽現場使用大會提供材料及自備材料每人製作一組變速機構及『測轉速片』。
   2. 參賽隊員競賽時，各組組員拿著自己的競賽用的雪人漂浮旋轉裝置變速機構及『測轉速片』放置於指定位置，然後在等候區內聽候裁判之指揮再輪番上場。上場時，先領取自己的變速機構及『測轉速片』並將其組裝完成，自行放入長、寬皆為 15cm，高度 10cm 的規格審查盒中，規格審查時整組裝置不可有任何部件超出審查盒外。
   3. 上述審查程序完成後，即可將整組裝置放置於評分區。評分開始時向裁判出聲高喊「完成評分預備」之口號，接著等待裁判喊出「啟動」之口令後，即可開始轉動變速機構。每人每次最多可挑戰 20秒，由裁判紀錄時間內最高轉速。(轉速判斷：一般課程或校內賽可由肉眼判斷，區賽及總錦標則用大會自製”Arduino 轉速紀錄儀”)
   4. 本活動操作在 4 分鐘內完成，時間內每位參賽者可不限挑戰次數，惟每位參賽者不可連續挑戰，本活動成績取每位參賽者最高的成績加總為該隊的成績。
2. 計分方式
   1. 競賽時，一號參賽者挑戰時的最高轉速為 RS1，一號參賽者的轉速機構皮帶輪組數為 PS1，一號參賽者活動一的得分為 P1。
      P1=RS1*(1+PS1/2)
   2. 評審評定標準如下：
      • 評分時若有任何零件脫落則須從頭開始，時間照算。
      • 評分過程中參賽者僅能碰觸變速機構的主動輪轉軸，違者該次挑戰成績不予紀錄。
      • 競賽者未使用規定裝置或借用他人裝置時，視同違規，該次挑戰成績不予紀錄。
      • 每位隊員均需上場參賽，不得頂替，違規者成績以 0 分計算。

	轉速機構皮帶輪組數	最高轉速	個人得分
第一位隊員	PS1	RS1	P11=RS1*(1+PS1/2)
第二位隊員	PS2	RS2	P12=RS2*(1+PS2/2)
第三位隊員	PS3	RS3	P13=RS3*(1+PS3/2)
該隊線成績	X=P11+P12+P13

三、活動二：我最會唱 Do Re Mi

(一)場地

每一組場地：長條桌一張。(各區競賽時規格統一即可)

(二)使用材料

請詳閱 十 材料及工具總表

(三)競賽說明

操作方式

1. 參賽隊伍每位組員使用活動一之裝置進行活動二競賽。活動二開始前可安裝『測音頻片』並調整變速機構。
2. 競賽時，各組組員拿著自己整組自製測頻率裝置(變速機構+測音頻片)及 Arduino 輔助計分裝置，放置於評分箱中。此程序準備完成後，即可向裁判出聲高喊「完成挑戰準備」之口號，接著等待裁判喊出「開始」之口令後，即可開始供氣挑戰。挑戰時一開始按下計時器，計時器開始計時。面板上有七個燈，分別對應七種頻率。當供氣裝置供氣使轉盤產生的頻率在下表的七個範圍中，且持續超過 2秒，則該頻率對應的燈號便會亮起，當七個燈都亮起，則計時結束。計時器上秒數 T 則為參賽者該次挑戰的時間。
3. 挑戰時間內每位隊員不限挑戰次數，惟不可連續挑戰，每位隊員取最低秒數為挑戰成績 T。
4. 燈號及頻率範圍如下表：
5. Arduino 輔助計分裝置含轉速偵測及頻率偵測。一組造價約$250。詳細製作及零件表，會再另外錄製影片教學，供全國師生學習。並藉由此輔助裝置，提高本比賽的教育性及公平性。

	音階/頻率(Hz)	頻率容許範圍
一號燈	Do/262	256~268
二號燈	Re/294	288~300
三號燈	Mi/330	323~337
四號燈	Fa/349	342~356
五號燈	Sol/392	384~399
六號燈	La/440	431~449
七號燈	Si/492	484~504

計分方式

1. 每組競賽之總時間共計 4 分鐘，逾時部分不列入計分。
2. 每位隊員均需上場參賽，不得頂替，不得改變接力位置，違規者成績以 0 分計算。
3. 以 Arduino 輔助計分裝置顯示之時間 T 作為秒數依據，其計算遵循下述規則：
   1. 評分時若有任何零件脫落則須從頭開始，時間照算。
   2. 評分過程中參賽者僅能操作供氣裝置，變速機構的轉速由其他隊員協助，違者該次挑戰成績不予紀錄。
   3. 競賽者未使用規定裝置或借用他人裝置時，視同違規，該次挑戰成績不予紀錄。

	最低秒數	個人得分
第一位隊員	T1	P21=2022/ T1
第二位隊員	T2	P22=2022/ T2
第三位隊員	T3	P23=2022/ T3
該隊線成績	Y=P21+P22+P23

四、競賽時間

活動的製作與測試時間（含說明及領取材料）共 40 分鐘。本項競賽必須在 70 分鐘內完成，含準備、全部組別闖關、計分。

五、評等

1. 活動一之成績六等第後得活動一成績X’，活動二之成績六等第後得活動二成績Y’，活動一成績X’與活動二成績Y’相加，即得此項活動總成績Z。
2. 將所有參賽隊伍所得之Z值再以六等第計分法排序，得最高分者為本項優勝，若最高分不只一隊時，則以活動一之原始成績最佳者獲得單項優勝獎。

六、活動三：創意競賽

1. 依照漂浮旋轉裝置設計而成，且具備類似活動一或活動二的活動均可。
2. 要繳作品書面報告（包括文字、圖、照片等，限在 A4 紙兩頁內呈現）。
3. 評分方式，依整體創意 40%、功能 20%、美觀 20%、書面報告 20%等特色評分，得分最高的隊伍，頒發創意獎。此項評分獨立計績，不列入總成績內。

七、給評分者的建議

(一) 檢查事項

1. 活動一
   1. 檢查變速機構是否符合大會所規定的規格。
   2. 檢查組裝零件是否使用現成品。
   3. 檢查參賽成品是否現場製作。
2. 活動二
   1. 檢查變速機構是否符合大會所規定的規格。
   2. 檢查組裝零件是否使用現成品。
   3. 檢查參賽成品是否現場製作。
3. 檢查未通過者，可在3分鐘內補全（該隊比賽延後兩輪），否則取消該項目未通過者的參賽資格。

(二)學生操作

1. 比賽活動一時
   1. 變速機構需全程以手動操作。
   2. 測轉速片上，除了測量用反光貼紙外，不可做其他加工。
2. 比賽活動二時
   1. 整組自製測頻率裝置(變速機構+測音頻片)及Arduino輔助計分裝置，須放置於評分箱中。
   2. 為了衛生安全考量，供氣裝置須全程使用打氣筒，違者該隊成績以0分計。

(三)節省時間：活動一與活動二的評審要同時進行。

八、材料及工具總表

名稱	品名	規格	數量	備註
活動一、二	A4 紙瓦楞板	3mm（文具店有售） 5mm（文具店有售）	1 片/人 1 片/人
活動一、二	竹筷	長 30cm，直徑約 0.3cm (捲壽司竹捲)	2 支/人
活動一、二	測轉速用貼紙	1cm*2cm	1 片/人
活動一、二	氣球	自選	自行決定
活動一、二	吸管	自選	自行決定
活動一、二	測轉速片	自選，惟不可使用金屬材料。	自行決定
活動一、二	測音頻片	自選，惟不可使用金屬材料。	自行決定
活動一、二	黏合材料	透明膠帶、雙面膠帶。	自行決定
活動一、二	製作所需工具	自選，惟不可使用任何形式之電動工具。	自行決定