Jumping speaker 跳動喇叭

Nicolas Collins 尼古拉斯·科林斯
Nicolas Collins 尼古拉斯·科林斯擅長領域為自製樂器作為電子音樂演出,其著作“Handmade Electronic Music–The Art of Hardware Hacking”一書影響了全球新興電子音樂。他經常至世界各國舉辦講座與巡迴演出,而每到一個地方,他就會去找尋不同的廢棄工具,自己動手加工製作成電子樂演奏之工具。他出身於紐約,就讀衛斯理大學時,師事美國作曲家Alvin Lucier,主修作曲的他曾與美國鋼琴家David Tudor及世界眾多知名音樂家共同合作。90年代他旅居歐洲,並曾擔任阿姆斯特丹STEIM藝術總監,致力研究發明電子音樂裝置,同時也擔任DAAD駐柏林作曲家。1999年起任教於美國芝加哥藝術學院聲音學系,並擔任Leonardo Music Journal總編輯。而他也曾經於2012年到訪台灣,由王福瑞邀請,北藝大藝術與科技中心主辦,舉辦「自製電子音樂」講座與工作坊演出。

在“Handmade Electronic Music–The Art of Hardware Hacking”書中,在第四章節有麥克風與喇叭的相互關係:
In/Out
Hack of the Month Club — Project #2: In/Out (Electromagnetism Explained)

影片重點:磁力是看不見的一種電磁學的作用力,麥克風由塑料振膜、線圈、磁鐵運動所组成,振膜的移動使磁鐵周圍的線圈感應出電流,如果我將麥克風插入擴大機,麥克風的信號會被放大,傳送到另一個磁鐵的線圈,線圈連動喇叭的紙錐,發出有點傻的聲音,因為我們得到的或多或少就是我們輸入的,除了有些失真之外,但是它展現了這個現象的運作。現在我可以通過這個過程的對稱性做些什麼,將喇叭轉變成麥克風做到這一點,我拿了鱷魚夾夾住喇叭的正負端子,再插入擴大機並打開擴大機,我就已經把喇叭改成麥克風了,兩者基本原理一樣,只是包裝在不同形狀容器裡。如果耳機不在身邊,使用耳機代替麥克風是很常見的應用,如果這是一個可逆的過程,我可以使用麥克風當成耳機嗎?答案是可以的,但是要小心一點,我將麥克風(接上phone-jack)插入擴大機的耳機插孔,讓擴大機播放音樂,便能聽到麥克風發出聲音。

(麥克風/單體對稱/可逆的過程:動圈式麥克風(dynamic Microphone)包含『線圈』、『振膜』、『永久磁鐵』三部份。當聲波進入麥克風,振膜受到聲波的壓力而產生振動,與振膜連接在一起的線圈則開始在磁場中移動(根據法拉第定律以及冷次定律)線圈會產生感應電流。當麥克風的訊號進入擴大機,會將訊號傳至另一個有磁鐵的線圈(speaker),產生聲音。對稱/可逆的過程,同樣地喇叭單體具有一樣的效果,但須小心,麥克風和單體只是被包裝在不同形狀中。麥克風插入耳機孔,聲源從麥克風播出(較小聲)< 耳機當麥克風聲音更小聲>。)

Jumping speaker 跳動喇叭
Handmade Electronic Music 一書中,裡面有提到一個喇叭的通電原理簡易呈現的例子:『Jumping speaker 跳動喇叭』,只需要一個9V電池、鱷魚夾頭電線,加上一些導電材料,就可以demo出來一個跳動喇叭。除了視覺上可以看到喇叭震動膜上下,同時也看到膜上的材料跳動(鋁罐拉環也因為導電迴圈而跳動)。

同樣原理不同材料的示範:

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實際操作應用
2020年,害喜影音綜藝公司邀請我參與一藝術合作案,成果露出在新北市美術館官網,主題名為『新北市立美術館藝術STEAM教案開發』,此案簡單來說共邀請15位藝術家,以藝術家的視角來設計一份STEAM教案,並與美術老師合作在教育現場施行,此計劃目的希望讓更多現場教學的老師,可以利用這15份不同的教案於教學現場教授,也有點像是藝術家設計的工作坊點子套組,讓老師們可以輕鬆使用。合作模式是以工作坊方式執行,我與新北市中山國小的美術科的劉美玲老師一起設計和發想,討論中美玲老師提到,大部分國小生並不常見/不熟悉單體喇叭,而聲音對中年級屬於較抽象的概念,她建議要有視覺效果的例子學生會比較容易體會,幾回討論後我便提出書中這個『跳動喇叭』為引子,慢慢接引到主軸的聲畫小樂器。

我多年來工作坊第一次有另外的老師參與討論,分享不同專業的想法(回想起很多年前我於國小代課遇到的老師屬於偏古典派),而美玲老師不同,她很有熱忱對教學也超級熱情,我記得第一次去拜訪她,她所在的美術教室竟然沒有冷氣,而那時間點還是在熱浪未離開的9月中,她犧牲午休時間帶領學生印T-shirt,同時間還一邊和我討論此案,我的汗跟著教室電風扇吹出的熱風與學生體溫一同鎖在教室裡,不斷循環扼殺體力和精力,但她對學生的態度就如教室裡的熱氣,還是活力十足,這點令我印象深刻。以前的我與立賢基金會的偏鄉教育計畫,都是我是一個人設計和教授整堂課。兒童的工作坊需要同時要進行秩序管理和注意力吸引(其實就是講笑話啦),不過美玲老師拍胸脯微笑跟我說:『不要擔心秩序,我會幫你掌控!』,真的正式登場的時候,我幾乎全心力放在內容講解,順利完成整個工作坊。

這個案子我得到經驗如下:
1.重溫教案怎麼寫
2.藝術家和教師有時候對怎麼呈現的觀點不同,團隊要怎麼合作(進退)才有最大效率
3.成果展現時還是會遇到問:『怎麼發出是噪音?』的問題,要怎麼傳達『聲音藝術的多樣化』觀念
關於2.3點,其實很值得當作延伸題。

新北市立美術館藝術STEAM教案開發介紹:

『跳動喇叭』操作影片(現場也是這樣操作給同學們看):

跳動教材包圖片:

成果專輯節錄: