JP2537557Y2

JP2537557Y2 - 水琴窟

Info

Publication number: JP2537557Y2
Application number: JP4299687U
Authority: JP
Inventors: 浩森
Original assignee: 森陶器株式会社
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1997-06-04
Anticipated expiration: 2002-03-23
Also published as: JPS63150999U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、従来から日本の庭園に設置されて、一定
の時間間隔、例えば、１秒〜数秒に１回、水の落下音を
出す水琴窟に関する。

［従来の技術］第４図に、庭に設置される従来の水琴窟の構造を示し
ている。この水琴窟は、上端の水滴孔４から水滴を落下
させて周囲に音を出す。音は、水滴を、底に溜められた
水面に衝突させるときに発生する衝撃音である。衝撃音
は焼物で作られた空洞内に響き、独特の、美しくて心に
響く音質となる。

水琴窟は、水面に水滴を落下させて音を出すので、底
に一定の深さに水を貯える必要がある。水深は、底から
の排水量で調整する。即ち、底の土砂の種類とその敷き
方とで排水量を調整する。排水量が多過ぎると水が溜ら
ず、排水が悪いと水深が深くなって空洞の容積が変わり
美しい音が出せない。この為、底の構築に極めて高度な
技術が要求され、専門の庭士でも簡単に作ることができ
ず、水琴窟が著しく高価になった。水琴窟の音色は、底
の溜水の水深で著しく変化し、水深が約5cm程度のとき
に最も美しい音を出す。

滴下水量を調整して底の水深を多少は調整できる。と
ころが、滴下水量が多いと、音と音との間隔が短くなっ
て忙しい感じの音になり、また、音の間隔が長過ぎる
と、水琴窟独特の音が楽しめない。快適に心地よく聴け
る音の間隔は、せいぜい0.5〜５秒程度である。従来
は、この間に美しい音を出すように、すなわち、底の排
水量を調整する為に、極めて高度な技術と長い経験を必
要とした。また、作ったときに排水状態が最適であって
も、長期間使用するに従って排水が詰まり易く、いつま
でも自然の美しい音を聴くことができない欠点があっ
た。

この欠点を解決するために、底部に排水管を連結した
水琴窟が、例えば、下記の刊行物に記載されている。

造園雑誌第22巻３号（昭34-1）日本造園学会第14〜17ページ日本庭園第19号（昭35-12-20）第15〜17ページ庭第54号（昭5-10-1）建築資料研究社第76〜80ページ庭別冊50 （昭61-7-1）建築資料研究社第104〜120ページこれ等の刊行物に記載される水琴窟は、底部に排水管
を連結しているので、底の水面レベルを一定の範囲に調
整できる特長がある。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、これ等従来の水琴窟は、構築するとき
に、排水管を固定するので、排水管を決められた定位置
に固定して施工するのに著しく手間がかかる欠点があ
る。の刊行物に記載される水琴窟は、水がめに排水管
を固定し、これを地中に埋設している。この構造の水琴
窟は、地中に埋設するのは簡単であるが、水がめに排水
管を固定するのに著しく手間がかかる。排水管は下記の
ようにして水がめに固定している。

開口部を上にして水がめの八分目に砂を充填する。

砂の上に、モルタル、網、モルタルの順で流す。この
とき、モルタルを貫通して排水管を固定する。

モルタルが硬化すると、排水管から水を供給し、水が
めの底部に開口した穴から水と砂とを流出する。

この方法で製作された水がめは、経時的に水漏れを起
こしやすい欠点がある。それは、焼物である水がめに、
材質の異なるモルタルを接着しているので、モルタルに
クラックができ、また、水がめとモルタルの接着が離れ
て隙間ができることが理由である。水がめの水漏れは、
水面レベルを低下させて音が出なくなる欠点がある。と
くに、水琴窟に供給する水は、１〜数秒に１滴の水量で
あるので、極めて少ない水漏れが発生しても、水面レベ
ルが下がって音を発生できなくなる。さらにまた、水が
めの底のモルタルを貫通して設けた排水管は、音質に悪
い影響を与える。それは、排水管が水面にできる波紋を
乱すからである。水琴窟は、落下する水面状態によって
発生する音質が変化する。このことは、水滴が落下する
毎に音の大きさと響きとが相当に変化することから明か
である。落下した水滴は、水面にリング状の波紋を発生
させる。波紋は中心から外周に広がり、水がめの内面で
反射されて中心に集まる。中心に集まった波紋は波高が
１〜2cmにもなる。水琴窟はこの状態で水面を振動でき
るように設計される。しかしながら、底の一部を垂直に
貫通して排水管を設けると、排水管が波紋を乱して理想
的な状態にできない。このため、発生音が変化する欠点
がある。

さらにまた、現在の水琴窟は、発生音が極めて小さ
く、屋外では数メートルも離れると聞き取ることができ
ない。また、風のある日は、水琴窟に近付いても発生音
を聞き取ることができない。水琴窟が発生する心地良い
音は、電気的に増幅することによって大きな音とするこ
とができる。しかしながら、水琴窟の発生音は、綺麗な
音質で録音することが極めて難しい。それは、水琴窟の
発生音が、耳を澄ませた状態でやっと聞き取ることがで
きるほど小さいことが理由である。あまりにも小さい音
をマイクで収録すると、録音する機器のS/N比、すなわ
ち、信号レベルと雑音レベルの比率が悪くなって、雑音
のない澄みきった音質に録音できない。また、水琴窟の
周囲で発生する騒音、例えば風の音等が一緒に収録され
て水琴窟の音のみを綺麗に録音できない。この欠点を避
けるために、水がめの内部にマイクを挿入して発生音を
収録しているのが実状である。しかしながら、水がめ内
の音は、外部で聞く音ではないので、水琴窟の独特の音
質とならない欠点がある。さらに、このようにして水琴
窟の音を大きな音量に再生しても、それは、自然に発生
した音ではない。このため、水琴窟の音をいかにして大
きくするかが、水琴窟に切望される極めて大切な特性で
ある。

底に石等を敷き詰めて構築した水琴瓶は、内部空気を
理想的な状態で空洞共振させることができない。このた
め、発生音の減衰が甚だしく、効果的に水の落下音を響
かせることができない欠点があった。水琴窟から発生さ
れる音は、静かなところでやっと聞き取ることができる
極めて弱い音量である。このため、水琴窟は、内部にお
ける空洞共振をいかにして効率よくできるかが極めて大
切である。それは、空洞共振の状態によって音質と音量
が著しく変化するからである。

この考案は、従来のこれ等の欠点を解決することを目
的に開発されたもので、この考案の重要な目的は、美し
い音色で水の滴下共振音を効果的に発生できる水琴窟を
提供するにある。

また、この考案の他の重要な目的は、簡単かつ容易に
施工でき、また、設置場所に制約を受けず、室内にも設
置でき、家の内で心にしみる美しい音を聴くことができ
る水琴窟を提供するにある。

［従来の問題点を解決する為の手段］この考案の水琴窟１は、前述の目的を達成するため
に、水琴瓶２と中空容器11とで構成している。水琴瓶２
と中空容器11とは、音をよく響かせるように焼物で作ら
れている。水琴瓶２は、中空容器11の上に設置されてい
る。水琴瓶２は、水琴滴下水受３として使用される平ら
な底部と、上部の水滴孔４と、側部のオーバーフロー排
水孔10を有し、焼物で一体成形されている。中空容器11
は、水琴瓶２を上に載せるための平らな上部を有し、か
つ下方を開口する形状に成形されている。

［実施例］以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。
但し、この考案は水琴窟の構造を以下の実施例に限定す
るものでない。

水琴窟１は、第３図に示すように、中空容器11と、こ
の中空容器11の上に載せられた水琴瓶２とで構成されて
いる。水琴瓶２は、第２図に示すように、下部を平らな
底部で閉塞して、滴下水受部３を一体成形している。即
ち、水琴瓶２の底を滴下水受部３で閉塞して、オーバー
フロー排水孔10を、底から数cm上がった側部に開口して
いる。オーバーフロー排水孔10の高さは、内部に溜る水
の深さを調整する。言い替えれると、水深はオーバーフ
ロー排水孔10と同レベルとなる。

この構造の水琴窟１は、運搬と設置とが簡単で、しか
もオーバーフロー排水孔10にホース等を接続すると、室
内に便利に設置することができる。

中空容器11は、第３図に示すように、水琴瓶２を載せ
るための平らな上部を有する下方開口の中空状に成形さ
れている。中空容器11は、伏せた状態で上に水琴瓶２を
載せている。中空容器11は、音が良く響くように、陶磁
器等の焼物で作られている。

水琴瓶２は、内面で音を良く反射するように、例え
ば、陶器、磁器、土器等の焼物で作られている。更に、
内面の音の反射率を良くする為、水琴瓶２は、内表面を
平滑に仕上げるのが良い。焼物の場合、好ましくは、表
面に上薬を塗布して平滑なガラス質とするのが最適であ
る。

水琴瓶を焼物とする場合、水琴瓶の材料のＱ（水琴瓶
が水滴音で振動されたときに内部で消費する振動のエネ
ルギーを示す値）が高く、最も美しい音を出すことがで
きる。

水琴瓶の上端は、内部に水滴を落下させる水滴孔４を
上部に開口している。水滴孔４は、例えば、直径を５〜
40mmφ、好ましくは、10〜30mmφに決定され、更に、水
が水琴瓶の内面に沿って流下せずにここから落下するよ
うに、下端周縁に沿って水切凸条５を設けている。

この考案は、水琴瓶２の水滴孔４に一定量の水を供給
する手段を特定するものでない。第１図に示すように、
容器８に水を入れ、この容器８の水に吸水性の紐９の一
端を入れ、紐９を水滴孔４に案内して、水滴孔４に水を
供給できる。

紐９は、太さや吸水率が異なるものを複数本使用する
ことによって、各々の紐が異なる時間間隔で、水滴を滴
下させ、不規則に滴下音を発生できる。

ところで、第１図ないし第３図に示す水琴瓶１は、上
端にひとつの水滴孔４を穿設しているが、水琴瓶には、
上端に複数の水滴孔を穿設することも可能である。複数
の水滴孔は、各々の孔から、異なる時間間隔で水滴を滴
下させることが出来る。

更に、水琴瓶には、図示しないが、これを貫通して複
数の音出孔を穿設することも可能である。音出孔が穿設
された水琴瓶は、内部で反響する滴下音がここから外部
に漏れて音を大きく出来る。ただ、音出孔の総面積が大
き過ぎると、水琴瓶内部での音の反響効果が減少するの
で、好ましくは、直径を数cm以下として、数を１〜20個
程度とするのが良い。

［考案の効果］この考案の水琴窟は、従来品を卓越する音質と音量に
できる特長がある。すなわち、大きくてよく響き、残響
の長い極めて透き通った綺麗な音質とすることができ
る。それは、焼物で作られた水琴瓶を、焼物の中空容器
の上に載せていることが理由である。この構造の水琴窟
は、水琴瓶の内部で水滴が落下すると水面に衝突して衝
撃音を発生する。衝撃音は、水琴瓶の内部の空気を振動
させる。空気の振動は、水琴瓶の内面で反射されて独特
の周波数で共振して残響音となる。従来の水琴瓶はこの
音を聞いていた。この考案の水琴窟は、さらにこの残響
音を中空容器で増幅して大きな音量とすることができ
る。すなわち、水琴瓶が載せられた中空容器は、水琴瓶
の底に接触するので、水琴瓶の底の振動は直接に中空容
器に伝達される。とくに、この考案の水琴窟は、水琴瓶
の底面と、中空容器の上面を平にして、平らな中空容器
の上に、平らな水琴窟の底面を載せて、水琴窟の振動を
有効に中空容器に伝達させると共に、水琴瓶と中空容器
の両方を、振動時のエネルギー消費が少ない焼物で成形
しているので、水琴瓶の振動は中空容器に効果的に伝達
される。水琴瓶で強制的に振動された中空容器は、内部
で空気を振動させ、振動する空気は空洞内で共振して効
果的に振動される。このため、水琴瓶を中空容器に載せ
ることによって、発生音を極めて大きく増幅できる特長
がある。

さらにまた、この考案の水琴窟は、水琴瓶の上部に開
口された水滴孔から落下して発生する水の衝撃音を、水
琴瓶と中空容器の双方の空洞内で共振して響かせること
ができ、響きがよくて残響の長い独特の音色、例えば、
ピーン、チーン、シーンと透き通った音質の音を発生す
る。内部で空気を振動させて外部に音を放射する水琴瓶
と中空容器とは焼物であって、表面で音を吸収せずに反
射し、内部で音を効果的に空洞共振させる。

この考案の水琴窟は、水琴瓶と滴下水受部とを、焼物
で一体成形しているので、内部を理想的な状態に空洞共
振させることができ、透き通った奇麗な音質の音を効果
的に放射できる特長がある。それは、この考案の水琴瓶
が、焼物でもって閉鎖された空洞を形成し、空気や水が
音圧で漏れない状態に閉塞して、空洞共振させるからで
ある。

水琴窟は、水滴孔のイナータンスと、内部チャンバー
の音響容積とで共振回路を構成する。この共振回路は、
１サイクル当りのエネルギー損失を示すＱの値が大きい
程、理想に近い空洞共振を実現する。Ｑが無限大の共振
回路は、空洞共振が減衰せずいつまでも振動が持続す
る。反対にＱがゼロの共振回路は、全く振動しない。こ
のため、内部チャンバーで空洞共振させる水琴窟は、Ｑ
の値をいかにして大きくできるかが、極めて大切であ
る。Ｑの大きい水琴窟は、響きの良い水の衝撃音を放射
することができる。

ところで、空洞共振の水滴孔のイナータンスＭは、開
口断面積をＳ、水滴孔にあって、内部の空気圧の変動で
一緒に振動される空気の質量をｍとすると、イナータン
スＭ＝m/S²となる。

また、内部チャンバーの音響容量Ｃは、容積をW₀、音
速をｃ、空気の静止密度をρ_０とするとき、Ｃ＝W₀/c²
ρ_０で表される。

理想的な水琴窟は、イナータンスＭと、静電容積とが
直列に接続された共振回路を構成する。しかしながら、
従来の水琴窟のように、底を一体成形していない水琴窟
は、静電容量に音響抵抗を並列に接続した等価回路とな
る。それは、底を一体成形していないので、ここに音圧
が作用すると、プラスの音圧で空気や水が抵抗のある状
態でチャンバー外に押し出されることが原因で発生す
る。音響抵抗は、チャンバーに所定の圧力が作用したと
きに、漏れる水や空気の体積速度の関数で表される。底
を一体成形していない水琴窟は、プラスの音圧で底から
もれる水や空気を皆無にできない。例えば、底に子石を
並べた水琴窟は、プラスの音圧で子石を透過して水や空
気が排出される。ここを水や空気が通過するときには抵
抗があるので、音響抵抗ができ、これが原因で空洞共振
を減衰させる原因となる。また、水がめを反対にふせて
底をコンクリートで閉塞した水琴窟も開発されている。
しかしながら、この構造の水琴窟は、水がめとコンクリ
ートとを、空気漏れなく気密に閉塞することが極めて困
難である。さらに、施工したときには、例え、水がめと
コンクリートとを隙間なく密着できても、異なる材質で
もって別々に製造された水がめとコンクリートとを、い
つまでも長期間にわたって気密状態に密着することは極
めて困難である。水がめとコンクリートとの間にできる
隙間は、空気漏れの原因となり、音響抵抗によって空洞
共振のＱを低下させる。

これに対して、この考案の水琴窟は、水滴孔とオーバ
ーフロー排水孔を除く部分全体を完全に閉塞した形状と
して、全体を土器、陶器、磁器等の焼物で一体成形して
いる。このため、水滴孔とオーバーフロー排水孔以外の
部分から空気が押し出されることがない。内部がプラス
の音圧になると、オーバーフロー排水孔から空気が排出
される。しかしながら、水琴窟に開口されたオーバーフ
ロー排水孔は、大きな音響抵抗となることがない。それ
は、ここを通過する空気の通過抵抗が少なく、プラスの
音圧で空気が排気され、マイナスの音圧で空気が吸入さ
れるからである。このため、オーバーフロー排水孔によ
ってイナータンスができ、これが音響容量と並列に接続
されて空洞共振の周波数を多少変化させることはあって
も、大きな音響抵抗となってＱを著しく低下させること
はない。したがって、この考案の水琴窟は、極めて簡単
な構造であるが、内部においては理想に近い状態で空洞
共振させることができ、響きのよい音質で、効果的に独
特な音を放射できる特長がある。

また、この考案の水琴窟は、底を閉塞して滴下水受を
一体成形している。このため、従来の水がめのように、
施工するときに底を閉塞する必要がない。底を閉塞して
滴下水受を一体成形した水琴瓶は、焼物として工場で多
量生産することができる。このため、この考案の水琴窟
は、簡単かつ容易に、しかも、専門の技術者以外の者が
どこにでも設置して、心にしみる美しい音を発生できる
特長がある。とくに、従来の水琴窟では想像もできなか
った室内にも簡単に設置して、静に心地よい音を聞くこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図は従来の水琴窟の断面図、第２図は
この考案の実施例の水琴瓶の断面図、第３図はこの考案
の実施例を示す水琴窟の断面図である。１……水琴窟、２……水琴瓶、３……滴下水受部、４…
…水滴孔、５……水切凸条、７……置台、８……容器、
９……紐、10……オーバーフロー排水孔、11……中空容
器。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】滴下水受（３）として使用される平らな底
部と、上部の水滴孔（４）と、側部のオーバーフロー排
水孔（10）を有する焼物で一体成形された水琴瓶（２）
と、前記水琴瓶（２）を載せるための平らな上部と、下部に
開口部を有する焼物で作られた中空容器（11）とからな
り、中空容器（11）の上に前記水琴瓶（２）を設置して
なる水琴窟。