最為出格的舉動
1925年，劉半農學成歸國，重返北大擔任國文系教授、國學門導師，緻力于語言學研究。
“五四”時期高揚的時代主題“民主”與“科學”，随着時間的推移，“民主”确實已經融入了文字，也深入了人心；但是，對于深受傳統文化熏染的文人而言，是否能将“科學”也應用于人文領域呢？
劉半農又一次掄起了破天荒的大斧，“求真務實”地将計算、測量等科學方法應用到了音韻學。實驗語音學是一門自然科學與社會科學相結合的學科，需要大量的科學儀器做輔助手段。憑當時的條件，雖然國外優于國内，但已有的儀器仍不敷使用。為此，劉半農便自己動手創制儀器。
如為了測試語音和樂律，劉半農于1925年創制了“劉氏聲調推斷尺”，并于1930年改進為“最簡音調推斷尺”，使聲調推斷尺由繁而簡、從重到輕，性能也更加完善。這種在語音實驗中用來測量聲音絕對音高的儀器，直到現在仍然是研究語音不可缺少的儀器之一。
另外，劉半農還發明了“劉氏音鼓甲種”，後又改進為“劉氏音鼓乙種”。這種音鼓也是做語音試驗必不可少的儀器，具有重量輕、使用方便、試驗效果好的特點。
此外，劉半農還創造了“四聲模拟器”“輕便浪紋計”“審音鑒古準”“仿漢新制日晷儀”等語音、樂律以及其他儀器。
1930年和1933年的兩個暑假，劉半農用他制作的這些儀器先後測試了北京、上海、江蘇、河南等各地收藏的古代編鐘、編磬的音律。并在此基礎上，先後撰寫出了《琵琶及他種弦樂器之“等律”定品法》《音律尺算法》等一系列論文，成為中國考古界公認的“中國音樂考古。
作為趙元任的密友兼其歌曲大部分歌詞的作者，劉半農的逝去，自是加倍的損失、翻倍的痛心，趙元任深情寫下挽聯：
十載奏雙簧，無詞今後難成曲。
數人弱一個，教我如何不想他。