エコベルについて

エコベルは、音程を出すのに空気圧を利用しています。
皆さんは、ピーンと皮を張った太鼓はパンパンと高い音、ビヨーンと皮が緩んだ太鼓はボコボコと低い音がするのを知っているでしょう? また、打楽器なのに音階が出せる、卵を半分に割ったような形のティンパニ、知ってる? あの音階太鼓のティンパニも上の皮の張り具合で音程を変えているんです。
エコベルも同じこと。ペットボトルの中に空気をたくさん入れてペットボトル自体を膨らませて高い音を作ります。それから、少しずつ空気を抜いて低い音にしていくのです。
じゃあ、どうやってペットボトルの中に空気をたくさん詰め込むの?息を吹き込む?自転車の空気入れ?冷やした空気を入れておいて蓋をしてから中の空気を温めようか?気圧の違いを利用して空のペットボトルに蓋をして、空気の薄い山の上に持っていく?
エコベル研究会では、ドライアイスを利用することにしました。なので注意点はドライアイスに関することです。安全のため次の3つの注意点をよく理解してください

【エコベルを作るときの注意点】

ドライアイスは素手で触らない

水は0℃で氷になるというのは知ってる? 家庭にある冷凍庫でも-18℃~-20℃くらいですが、ドライアイスの塊は-75℃なんです。ものすごく冷たいんです。そんなに冷たいドライアイスを素手で持つとどうなるでしょう?皮膚に張り付いてしまったり、凍傷と言って冷たすぎるために皮膚がまるでやけどをしたように赤くただれたり、はがれたりします。ドライアイスを水に入れるとブクブク泡と煙を出します。-75℃のドライアイスにとっては冷たい水も熱湯のような熱さなんです。

だから作業するときは必ず手袋をしましょう。また、ドライアイスを砕くときは紙に挟んだりメガネをかけたりして、目に入らないように気を付けましょう。小さい子は、最初のうちはおうちの人か大人の人に見守ってもらいながら作業した方が安全です。

ドライアイスは大量に閉じ込めない

ドライアイスはあまりにも冷たいのですぐ空気に溶けてしまいます。すると目には見えなくても750倍に膨れるんです!つまり、指の先くらいの小さなドライアイスの塊をペットボトルに入れたつもりだったのに、溶けて見えなくなったころには指の先くらいの小さなドライアイスが750個分入っているのと同じくらい膨らんでいることになります。

ドライアイスを入れるとペットボトルのキャップが山のように盛り上がります。
ドライアイスが中から押しているんです。また、パンパンに膨らんでくると、ペットボトルの真ん中のくびれがなくなってきます。こうなると音が割れてしまっていい音が出ません。音を確かめながら1.5Lの大きなペットボトルならC5(高いド)まで、500mlのボトルならG5(高いソ)までしか音を上げないようにしましょう。その音になったら、中のドライアイスが全部溶けていなくても少しずつ空気を抜きながら、それ以上に音が上がらないように調整しましょう。

なお、ドライアイスを密封容器に入れて取っておこうなどと思わないでください。ドライアイスは冷凍庫に入れても取っておくことはできません。-75℃のドライアイスにとって-18℃~-20℃の冷凍庫など、真夏の炎天下に置いた氷のようなものです。また、溶けると750倍に膨らむのですから、例えばペットボトルに閉じ込めて取っておこうなどとくれぐれも考えないでくださいね。爆発して大変危険ですから。
ドライアイスを手に入れたら、溶けきってしまう前に音作りをしましょう。

気候のいい春に測った表がありますので、下の表を参考に作ってみてください。

1.5Lペットボトルド(C4)レ(D4)ミ(E4)ファ(F4)ソ(G4)ラ(A4)シ(B4)高いド(C5)
ドライアイスの量3g3.9g4.2g4.6g6.7g9g12.5g14g
500mlペットボトルド(C4)レ(D4)ミ(E4)ファ(F4)ソ(G4)ラ(A4)シ(B4)
ドライアイスの量0.5g0.7g0.8g0.9g1.6g1.8g2.2g
1.5Lペットボトルド(C5)レ(D5)ミ(E5)ファ(F5)ソ(G5)
ドライアイスの量2.4g3.3g4.6g5.2g6.8g

*数値は外の気温や気圧にも左右されますので、あくまで参考です。最終的な音は自分の耳で確かめてね。

ドライアイスを扱う時には時々部屋の空気を入れかえよう

皆さんはドライアイスって何でできているか知っていますか?

ドライアイスは二酸化炭素をギュッと固めたものです。見た目は氷のようだけど、ただの氷じゃないんです。もともと二酸化炭素という空気の中にあるものなので、溶けて空中に漂っても害はないのですが、狭い部屋や密閉されたようなところで作業をする時は、換気をして空気を入れかえるようにしましょう。

なぜなら人間は酸素を吸って呼吸をしているから。二酸化炭素が充満した空間では気分が悪くなってしまうし、酸欠で倒れてしまうかもしれないからです。二酸化炭素は酸素よりも重く、下の方に溜まっていくので、酸欠になりやすいのです。

寒くても、暑くても、長時間作業をするときには時々部屋の空気を入れ替えましょう。

【制作环保铃铛的注意事项】

环保铃铛是通过空气压强来发出音程的。
大家听过击打紧绷的太鼓鼓面发出“磅磅”的高音,以及击打松弛的太鼓鼓面发出的“泼扣泼扣”的低音吧?还有那种明明是打击乐器却能奏出音阶的外表如同半个鸡蛋般的定音鼓,见过吗?这种定音鼓也是通过鼓皮的松弛程度来调节音阶的。
环保铃铛也是如此。通过将大量空气灌入塑料瓶使瓶体膨胀做出高音,之后在一点点放出空气使瓶“皮”松弛,做出低音。
那么是如何将空气灌入塑料瓶的呢?是吹气吹进去的吗?还是用打气筒打进去的?还是将冷空气灌入瓶子封紧再将其加热?又或者说是利用气压差将空瓶封紧后带到空气稀薄的山上去制作音程?
环保铃铛研究会最后选择了干冰来达成了目标。所以接下就是要介绍关于干冰的三个注意事项。

1.不要直接接触干冰。

大家知道水在0℃时会结成冰吧?家庭用电冰箱也差不多在-18℃~20℃之间,而干冰却有-75℃之低,非常非常的冷。如果拿手直接接触这么冷的干冰会如何?皮肤会直接粘粘上去,虽说是冻伤但因为温度太低会导致皮肤坏死,看上去像是烫伤一般发红或者皮肤卷起。有玩过将冷水倒进干冰看它发泡冒烟吧?对于-75℃的干冰来说冷水都如同开水一般烫。

所以大家在接触干冰时,记得要带手套。在捣碎干冰时,要记得夹上一张纸,以及尽量戴上保护眼睛的眼镜或护目镜。小孩子在刚开始的时候让大人在边上照看会比较安全。

2.不要一次性放入大量的干冰

干冰一开始是肉眼可见的块状体,因为十分的冰冷一下子就会化掉。用稍微专业一点的词我们称之为“气化”。水也会变成冰,或者蒸发变成水蒸气对吧?干冰因为非常的冰冷所以一下子就会气化。而且虽然肉眼看不见,但实际上它会膨胀到原体积的750倍!
所以说,虽然只是将手指头大小的干冰放入了塑料瓶,但实际上气化看不见之后却是膨胀成了相当于刚刚大小的干冰750个的体积。
所以大家明白为何放入干冰后的瓶盖会像小山一样鼓起来了吧?
如果塑料瓶被撑得满满当当的,那么塑料瓶当中的“脖子”会渐渐消失,这样再怎么样也发不出声音来了。所以要一边确认音高一边将大瓶子(1.5L)升到C5(高音DO)为止,小瓶子(500ml)升到G5(高音SO)为止,如果瓶子里的干冰还没有完全融化,那就将瓶口稍微扭开放出一点气体,保持塑料瓶的音高不要超过它的极限。
最后,请千万不要尝试将干冰放入密封容器里保存。干冰即使放到了冰箱里也无法保存,毕竟相对于-75℃的干冰来说-18℃~20℃的冰箱也像是在大热天下暴晒的冰块一般。并且因为气化后会膨胀至750倍大小,所以千万不要想放入密封容器里保存,因为可能会爆炸,非常危险。所以在获得了干冰之后,在它融化前立刻使用吧。

下面是在气候合适的春天测量的表格,请供参考。

1.5L的音高DO (C4)RE (D4)MI (E4)FA (F4)SOL(G4)LA (A4)SI (B4)高音DO(C5)
干冰量5g6g7g8g10g13g16g20g
500ml的音高DO(C5)RE(D5)MI(E5)FA(F5)SO(G5)
干冰量1g2g3g4g5g

*数值受外界气温的影响,所以这只是参考,最终的音阶请用自己的耳朵来确认。
(夏天的时候放入一点点干冰就会让音变得很高,而冬天反过来不多放入1~2g的干冰音高就没法提高。)

3.不要在窄小的房间使用干冰
大家知道干冰是由什么做成的吗?
干冰是由二氧化碳凝成固体组成的。外表虽然看上去像冰块一样,但其实并不是一般的“冰”。因为原来是这叫做二氧化碳的气体,所以气化于空气中也问题不大,但在换气差的房间作业的话会很危险。
要说原因的话是因为人类是要呼吸氧气的。在充斥二氧化碳的环境下人是没法呼吸的,会因为缺氧而倒下。因为二氧化碳比氧气重,所以会从下方开始缺氧。所以无论是寒冷的季节或者是炎热的季节,长时间作业时都请时不时地换气,补充新鲜空气。