都是赵先生亲自策划的。曾经在美国订购隔音纸板及其他隔音设备，如双层玻璃窗、四层隔音板门等。室内的四面墙壁及天花板地板，全部都用八层隔音纸板铺成，下面加上地毯。隔音的完备，真是无以复加了。又向国外订购语音实验的各种仪器，如最新式的录音机数架（那时录音用的仪器非常笨重，如一个很大的扩音器，一个大的十二寸的电动转盘，另外发音的电容微音器，还用上两个大水电池），都是灌制铝片音档的仪器。此外还有，音浪计（记声调用的）、音叉，留声机及其他实验仪器数十种，在当时差不多是应有尽有了。”
语音实验室成绩斐然，“调查的语言都灌制铝片音档，将近千张。此外并购置各国语言会话留声片二十余套（每套大约二十四大张），还有中国各地戏剧、相声唱片，都是为研究方言之用，也有六、七百片。……凡参观史语所的人，除了看古物及藏书外，语音实验室也是他们所赞赏的，在当时可以称谓东南亚首屈一指的了。”
语音实验室的建立是赵元任对中国语音学的一大贡献。大量音档的灌制为深入而精确的语音研究提供了材料，语言组利用实验室完成了不少研究语言材料的工作。遗憾的是，由于中日战争战事频仍，史语所被迫撤退到后方，研究工作中断。
赵元任和第二组的研究。开启了中国语言学的一个新时代。在此之前，清代朴学家通常进行的语音分析并未凭借近代科技，中国的语音学带有很大的主观性。而赵元任将自然科学的理论方法和设备技术运用于语音学研究，使中国的语音研究走向科学化和精确化。