作為樂器的手錶
被視為單項複雜功能之最的三問表究竟誕生於何時,現已無從考證,可以肯定的是,問表的基本結構——報時蝸形輪(Snails)、報時齒條(Hour Rack)和音簧(gong springs)是在18 世紀由英國制表師Daniel Quare、Edward Barlow 和制表界的宗師級人物Abraham-Louis Breguet 所確立,距今已有二百年的歷史。在方寸大小的空間裡,以純機械的方式控制音錘敲擊音簧發出長短不同的音階,提示當前的時間——這在普通人眼中如魔術般神奇的三問表,就專業制表師看來其實並不神秘。百達翡麗研發部主管Didier Faoro 在他自己的問表專利中陳述道:「問表的結構是如此的為人們所知,早在1899 年E.James 所著《問表製作》(Treaty of the ringings)和Fran.oisLeCoultre 所著《複雜鐘錶》(Complicated Watches)中就已經給出了詳細的說明。」
儘管三問表的基本結構是沿襲自前人,但它毫無疑問仍舊是鐘錶單項複雜功能中的翹楚。獨立制表大師Fran.ois-PaulJourne 說道:「如果以制表技術為切入點,三問是鐘錶學中除自鳴之外最難駕馭的複雜功能。」Philippe Dufour 是當代三問自鳴手錶的第一人,他認為三問表之所以不易製造,是因為它相比於其它機械錶有更多的零件需要製作和調校。一款最普通的機械錶機芯只需要100 枚左右的零件,而三問表的機芯則是由超過300 枚零件組成,制表師不僅僅要將它們組裝起來,還必須在有限的空間內讓這300 餘枚零件協同工作,發出悅耳的聲音。
在Philippe Dufour 的工作室,一款大自鳴三問手錶的製作需要大約9 個月的時間。而在一些大公司,很多部門和制表師合作才能製作出一款三問表。三問表的複雜,從某種程度上講並不是每一個零件,如彈簧杆、螺絲、齒條、棘爪、音錘、音簧的複雜,而是將所有這些零件組合在一起發起的綜合挑戰。因為每一枚零件都存在著微米級的誤差,將它們相互連接,累積的誤差就會影響到報時系統的運轉,所以必須通過手工進行調校,去除精確數量的多餘材料。
獨立品牌Speake-Marin 以能夠製作三問手錶為榮。品牌創始人兼CEO Speake Marin 說道:「三問表對於制表師的要求不僅僅在技術方面,同樣還要求他們能夠對聲音有正確的理解,並能在音簧上表現出來。裝配過程中的每一道工序都要做到完美無缺,音錘敲擊音簧時的速度與間隔要一致,敲擊聲音要清脆悅耳,並且要保持整個過程的流暢。此外還有整體感官上的刺激——你在啟動三問報時功能時的觸覺,音錘有規律敲擊音簧帶給你的視覺,對衡量三問表的好壞都是不可或缺的因素。」
Speake Marin 的所謂「每道工序都要做到完美」其實只是一種感性的描述。當我們面對極其精密、珍貴的器物時,自然會謹小慎微,生怕因一點小的疏忽影響最終的結果。事實上,Speake Marin 並非誇大其詞,因為並不是每一枚三問表在組裝完成後都能發出理想的聲音。朗格技術研發總監Tino Bobe曾對筆者講過:「有時你確實能夠遇到聲音不好的三問表,你也不能肯定這是什麼原因造成的;而之後你聽到效果比較好的,也未必能找出真正的原因。」從某種層面上,一款優質的三問表的誕生蘊含著感性和戲劇化的色彩,它和製作者的經驗和天賦有關。正因如此,很多制表師才會將三問表當成是一件樂器,而非一板一眼的機械製品。
此時無聲勝有聲
在瑞士制表行業到底有多少家表廠能夠獨立研製三問表?這個數字很可能不超過10 家,更多的企業會從諸如ChristopheClaret 這樣的「發明者」手中購買或者定製三問表機芯。
製作過西敏寺大教堂三問的Christophe Claret 先生本人顯然對三問表非常有發言權。他說:「三問表的製作過程沒有最複雜的部分,因為每個部分都很複雜。你可能擁有最好的音簧,也知道如何進行調整,但如果音錘敲得過重或過輕,也會影響這款表的音質;同樣,你注重了表殼,使用了共鳴效果最好的材料,但如果音簧的工藝不理想,聲音依舊不會正常。所以好的內部空間,好的零部件,好的制表師都具備了之後,好的三問表才能生產出來……在不同的方面找到平衡,這其實是一個很難的過程,這個過程只能一個人去操作,而這個人必須是一個傑出的制表大師。」
和懷表時期相比,如今的三問表在技術上已經取得了突破,但基本的設計和技術原理還是一樣的。最大的挑戰在於尺寸的變化,必須考慮到如今的三問手錶的機芯只是懷表時期的幾分之一(直徑厚度都減半),對零件精度的要求也大幅提升,這也使得三問表必須改變傳統的純手工製作方式。再就是新型材料,如合金(音簧)的應用使得三問表的製作過程變得更加複雜。
包括Philippe Dufour 和Speake Marin 在內的很多位業內人士都表示,CAD 軟體和CNC 數控工具機等現代技術手段的運用,從某種程度上降低了三問表的製作難度(但不包括音簧的製作),零件的製造效率和精密度也隨之加強,制表師只需進行最後的組裝、調校即可(過去的制表師需要手工製作三問表的零件)。可即便如此,也只有極少數的制表師能夠勝任。據Speake Marin 估計,整個瑞士制表行業只有大約15 位制表師具備研製三問表的能力,每家表廠一到兩人。即便將範圍擴大到裝配環節,具備問表專業知識和經驗的人可能也不會超過100 位。
隨著高科技的越來越普及,有能力製作三問表的品牌日漸增多,看似難度比以前降低了,但是仍舊需要花費比較久的時間——「研發一款三問表平均需要5 年,製造零件大概需要1 年,之後6 至8 周制表師將所有零件進行組裝。」雅典是最早生產三問手錶的品牌之一,目前也僅有3 位制表師擁有足夠的知識和經驗去生產品牌的「看家作」,還有兩名在培訓中。「針對我們的亞歷山大大帝西敏寺陀飛輪手錶,即便是最專業的制表師也需要兩個月左右的時間對機芯進行組裝,而且是在音簧、表殼都已經做好,聲音已經測試完畢的前提下完成的。如果一位制表師在(組裝)之前的步驟中出現了失誤,造成問表的聲音不完美,他只能重頭開始他的工作。」
三問表的好聲音
三問表最重要的就是聲音,聲音是三問表的靈魂,也是一款好的三問表得以升華的資本。然而對聲音的好壞卻是眾說紛紜,莫衷一是。每個品牌都宣稱自家三問表的聲音很好,卻從沒有一款三問表被公認為超越其它所有三問表的聲音。普遍的觀點認為百達翡麗三問表的整體表現最為出色,它的出色是建立在無數表迷的親身體驗以及與記憶中的聲音反覆對比之上。但世界上又有多少人能有機會同時傾聽多款三問表的聲音呢!
判斷三問表聲音的好壞主要根據4 個因素, 即音量(Intensity)、音色(Tone)、音調(Tonality)和音長(Deadening)。音量指聲音的大小;音色是聲音的特色,如樂器A 和樂器B的音色是不同的;音調即聲音的頻率,頻率越高,音調就越高;音長是發聲過程中聲音持續的長短。這其中,音色是由音簧本身的形狀、材質、硬度以及音錘敲擊的位置決定,音長取決於音錘敲擊的頻率、速度,音調涉及音符的選擇、和聲質量以及聲音的純度;而音量則是綜合的體現,包括音簧材質、音錘敲擊音簧的力度、振動在表殼內的傳遞、空氣的共鳴的效果以及表殼的穿透性。
在制表業打拼多年的Philippe Dufour 與三問表有過很多次的親密接觸。他個人比較喜歡百達翡麗和江詩丹頓三問表的聲音,他還提到去年芝柏新推出的一款三問表,聲音也很優美,但是因為沒有同時將這些手錶放在一起比較,所以無法排出名次高低。安帝古倫鐘錶專家Julien 認為:「三問表的聲音沒有一個絕對的判斷標準,這與判斷一個人美或者不美是同樣的道理。但是三問表的聲音還是能聽得出好壞的,比如出現在去年11約我們日內瓦拍賣會上的愛彼和雅典的三問表……首先要清脆、響亮,沒有雜音,同時音階的旋律組合要和諧、動聽,再就是控制音錘敲擊的速度快慢適中( 經由調速飛輪控制)。你去聽三問懷表的報時聲,有的是叮叮叮叮,有的是叮~ 叮~,我個人認為後者的音效更好。而有些表在啟動的時候調速飛輪的尾鏈噪音過大,影響了報時的效果。」
相比於現代的三問表作品,獨立制表人Kari Voutilainen更喜歡製作於上世紀三四十年代的古董三問懷表。「當時有一些表廠是專門生產這種問表機芯的,它們會將機芯主夾板固定得非常牢靠,這樣可以更好地傳遞振動,而不只是簧的聲音。當音錘敲擊音簧的時候,音簧振動並將音波傳遞到夾板,而表殼恰好形成一個盒子,將振動產生的聲音擴大。表殼的材質也與聲音有關,需要更薄更硬的材質,就如同貝殼。」
音簧——聲音的源頭
所謂三問「打簧」的基本原理,是通過一個彈簧杆對音錘(Hammer)施力,並推動音錘敲擊音簧(Gong),之後經過一個復位彈簧杆將音錘與音簧分離,讓音簧自由振動,發出聲響,再通過表殼的共振將聲音擴大。作為三問表的核心部件,音簧的材料和製作工藝充滿著神秘的色彩,保密級別很高。據筆者了解,三問表的音簧只能依靠車床手工製作,不能用數控工具機加工,所以無法實現工業化生產,目前三問表的音簧基本都是家庭式的作坊在做。
傳統的音簧大多是基於鋼的合金製成的, 被牢牢焊接到塊狀基座上, 基座再與機芯的基板相連。而寶璣則擁有一項獨樹一幟的黃金音簧技術。寶璣申請過兩項關於問表音簧材料的專利, 分別為2008 年4 月2 日申請的瑞士專利CH20080000492 和2008 年4 月4 日申請的瑞士專利CH20080000520, 發明人都是Jerome Faver 和NakisKarapatis。這兩項專利有著密切的相關性,是同一個事物的兩個方面,前者通過試驗提出了金質音簧比傳統鋼製音簧的發聲效果優越30%,而後者則給出了這種金質音簧具體的實現方法——通過最高科技的處理方式,使金質音簧成為金屬玻璃(metallic glass) 的形態。
所謂金屬玻璃,就是指無結晶(原子不按規律排列)的金屬,以正常(結晶)狀態的金屬相比,金屬玻璃具有特別優異的性能,在受力產生形變後更容易彈回至它的初始形狀(有記憶性),同時防磁性能也更優越,因此被用於製作高爾夫球桿的桿頭和穿甲彈的彈頭。寶璣用金屬玻璃製作音簧,算是開了業界的先河,為了避免結晶產生,需要以每秒鐘一萬億攝氏度的速率對金屬進行快速冷凍,這種高科技極冷玻璃化的金質音簧的發生效果比傳統鋼質音簧提升了30%。
值得一提的是,寶璣在研製音簧的過程中,對多種材料進行了試驗,包括黃金(yellow gold)、灰金(grey gold)、紅金(redgold)、鉑、鈀和銀。測試結果證明黃金是最理想的音簧材料,因為它在人耳可接受的音頻範圍內(1KHz 到20KHz)可以產生最高的11 個可聽分音,可聽分音的數量越多,相應材質的音簧效果就越好。其它材料如紅金和灰金可以產生約10 個可聽分音;鉑和銀可以產生9 至10 個可聽分音;鈀可以產生9個可聽分音;而傳統的鋼製音簧只具有7 個可聽分音;金剛石(鑽石)的4 個可聽分音已經可以忽略不計。寶璣對於產品的要求是在可聽範圍內至少可以感知8 個分音,不追求最高的分音是為了避免兩個分音過於接近會讓人感覺刺耳。在音簧製作完成之後,制表師將通過對其尾部進行銼削處理調整發聲效果。
聞弦歌知雅意
2012 年,卡地亞發布的首款三問表——浮動式陀飛輪三問,堪稱是品牌歷時5 年的聲學研究的結晶。卡地亞的研究成果表明:音簧的重量佔整個三問表的比例越高,發出的聲音效果越理想(換言之表殼要儘可能輕)。另外與傳統的圓形音簧相比,方形音簧與音錘的接觸面積更大,產生的振動更強,在振動過程中,可以確保音錘有規律地敲打在音簧的同一部位,保持音調的一致性。
提到音簧,制表大師Fran.ois-Paul Journe 絕對是一個無法迴避的名字。他發明的刀刃音簧完全顛覆了寶璣大師確立的經典圓環狀音簧結構,而將其變為彎曲刀刃狀的雙層複合簧片結構,每個簧片厚度只有1 毫米,既提高了聲音清脆度和響亮度,同時還減少了音簧佔用的空間,有助於將機芯做大。F.P Journe 的刀刃音簧就如同一把真正的刀刃對準了每一位鐘錶愛好者和收藏家的心房。
包括刀刃音簧在內,F.P Journe 的Repetition MinutesSouveraine 總共有9 項技術專利,並且這9 項專利都是在同一天申請的。它們各司其職,對應多個技術領域,如問表的動儲顯示、靈活簡便的報時機構、啟動狀態下對走時系統的保護、控制三問表只報刻、分不報時的設計(兩問和三問靈活調控,專為在一小時內數次看時間所設計)、減薄問表機芯厚度的設計、問表調時鎖定保護機構,每一項都是基於實用性角度的開創性發明,充分體現出大師的匠心,足以在鐘錶史上留名。
在音簧設計方面,還有一項為人所津津樂道的創新來自於積家發明的「水晶音簧」。該音簧採用獨特的合金材料製造,一體成型,音簧的橫切面為方形而非圓形,使之與音錘接觸面更加大,改善敲擊質量。我們知道,三問表通常是依靠表殼的振動來擴大音量,而積家則採用了一種另類的擴音方式,將音簧與塗在藍寶石鏡面下的一層金屬箔以特殊的焊接技術相連,令整個藍寶石表鏡與之一起振動,將聲音傳出,充當了三問表的「擴音器」。
大教堂的鐘聲
能夠發出類似教堂鳴鐘般悠揚聲音的大教堂三問(Cathedral minute repeater)無疑是問表中的高端產品。大教堂三問表的原理並不深奧:普通的三問表的音簧都是繞機芯一圈(兩簧的三問表有兩圈音簧),而大教堂三問表的音簧則是繞機芯接近兩圈(兩簧的三問表有近四圈音簧),長度超出了普通音簧一倍。它就好比是鋼琴的琴弦,琴弦的長度越長,振動發出的聲音就越渾厚,持續的時間也就越長。
在鐘錶行業中,對「大教堂聲音」並不存在一個統一的判定標準Christophe Claret 說道:「一個品牌一旦創作出了屬於自己的三問表聲音,就會以此為基準,在日後的生產中進行參照。每個品牌都有自己的秘密,每個制表師對聲音也有自己的品位和調整方式,很難相互效仿。所以基本上只要是雙圈音簧,聲音比普通的三問表來得更加持久、渾厚,仿若教堂鐘聲,都可以被冠以『大教堂』的美名。」
增加音簧的長度和圈數以達到讓聲音更悠揚的目的,在懷表中是非常順理成章的想法,但換成空間更為狹小的手錶,就會面臨比較多的問題。比如說,音簧加長,振動幅度加大,有可能導致音簧與機芯夾板、零件及音錘發生相撞,影響發聲效果,並且更容易受磁場影響。因此,大教堂音簧在博物館級的懷表中較為常見,而在手錶中卻鳳毛麟角。每一款大教堂三問手錶都是對音簧製作工藝的嚴峻挑戰。
前年,宇舶推出了品牌的首款三問表,它的音簧採用的就是這種「大教堂式」的加工方法。宇舶的技術研發總監Mathias 透露說,目前瑞士只有三家工廠可以生產大教堂音簧,宇舶是其中之一(宇舶表廠雖然起步較晚,但在材料研究方面保持領先),而其它表廠所使用的三問表音簧大多是由瑞士一個獨立工作坊提供的。」2006 年, 寶璣曾經申請過一項大教堂音簧專利EP20060121237,這項專利的關鍵在於改變了傳統音簧的固定方式,由一端固定改為兩個支點固定。傳統觀念認為,只固定音簧的一端有利於其振動發聲,而兩端固定則會造成音波相互抵消。但寶璣通過實踐,發現將音簧的兩端固定至機芯基板,雖然會降低音簧的振動幅度,但有可能使音波疊加並提高傳輸率,聲音的質量和音量實際上得到了改善。該項專利從理論轉化為產品還需要進行精確的計算,通過代入音錘撞擊點、音簧長度以及聲波的傳輸速度函數,確定兩個支點的理想位置。
安帝古倫的鐘表專家Julien 心目中的表殼材質排名,鈦和鋼名列首位,其次是玫瑰金和黃金,它們比白金的效果好,白金又比鉑金的效果好。但實際上品牌敲定表殼的材質未必一定是從性能出發,市面上白金和鉑金的三問表不在少數,而不鏽鋼、鈦金屬和碳纖維材料其實是更好的選擇,卻不經常被使用。原因並不難猜到,三問表價格昂貴,給它配上貴金屬的外殼也會讓購買者感到物有所值,不鏽鋼的確聲音好,但顯得太廉價,太低檔,心理上的這層潛意識讓一眾品牌「不得不」為問表披上了貴金屬的外衣。
在我印象中,除了F.P.Journe 以外,找不出幾家堅持使用不鏽鋼製作三問表表殼的品牌。Fran.ois-Paul Journe 製作過兩款三問表,包括一款Grande Sonnerie 大小自鳴三問,兩款都是不鏽鋼表殼。大師完全是出於對報時性能的考慮,捨棄了表現較差的貴金屬。Julien 指出:「當客戶付了一大筆錢之後,多數情況下他們會要求品牌做貴金屬表殼,除非是很在乎聲音的可能會選擇鋼表……手錶畢竟不是機器,它的價格擺在那裡,還是得跟市場結合,跟消費者的需求結合。」
表殼——弦外之音
音簧並不是決定音質的唯一因素,和音簧相比,表殼的結構、材料和製作工藝也同樣重要。三問表的表殼主要有兩個功能,一是保護機芯,二是通過共鳴將聲音擴大。不同的表殼,會影響音量的大小、持續的時間,甚至會阻礙聲音的發出。三問表的表殼製作方式比一般的表殼要複雜得多,它的厚度和材料都需要特別對待,對表殼的形狀和結構也有特殊的要求,需要兼顧到推桿的功能性和防水性,還要選擇正確的方式將機芯安裝在表殼中。有人講,製作三問表的表殼就像是製作一架小提琴。
鐘錶愛好者對問表表殼的關注主要集中在材質方面。三問表都是單一材質表殼,因為幾種材質混搭不利於金屬的共振。通常來說,硬度越高、密度越低的金屬越適合於做三問表的表殼。硬度高,意味著容易產生共振,也有利於將表殼做薄;密度低,意味著聲音的穿透力強,例如鋼的三問表就比金的聲音響亮,鈦合金又比鋼的效果更好。不過也有特殊情況——950 鉑金雖然比18K金更堅硬,密度也相差無幾,但是音量卻敬陪末座。有人指出鉑金會吸收掉一些聲音,當然可能還有更深奧的原因,沒必要細究。
空氣與水的博弈
前文中提到的宇舶大教堂三問表也是一款非常獨特的產品,它集三問、柱輪計時以及陀飛輪功能於一身,音量卻達到了普通三問表的1.5 倍至2 倍。一般的三問表要貼在耳邊才能聽清楚聲音,但是這款三問表可以拿遠一點聽。究其根源,在於宇舶掌握了先進的碳纖維技術,用碳纖維材料製作的表殼和機芯基板,既輕薄,還不變形。同樣尺寸規格的表殼和機芯,利用碳纖維材料的,會留有更充裕的內部空間產生更好的共鳴,有助於聲音的傳遞。
Mathias 在介紹宇舶大教堂三問時多次引用鋼琴來舉例:「立式鋼琴的聲音聽著比較沉悶,音量也比較小,因為它裡面的空間小。音樂會上的大三角鋼琴,由於裡面的空間大,空氣共鳴比較強,可以將音量完全釋放出來。另外碳纖維本身就比金屬表殼薄,就好比是有人在屋子裡彈鋼琴,牆越薄,我們在牆後面聽得越清楚。」碳纖維還有一個優點就是只隔水不隔音。將現代的三問表和博物館中200 年前的問表進行對比,200 年前的古董表密封做得不好,水很容易進去,導致機芯受潮。而現在,利用碳纖維防水性和隔音性相悖的特性,將聲音傳遞出去,水完全進不來。很多高保真音響也開始採用碳纖維材料,與使用金屬外殼的音響之間的差距還是非常明顯的。
談及三問表的防水性,就不得不提及百達翡麗於1988 年申請的一項專利。眾所周之,水和灰塵是機械錶的致命大敵,尤其是對於機構如此複雜的問表,而問表由於需要推桿對報時結構進行上弦和觸發,所以像潛水錶一樣完全密封是不可能的。百達翡麗申請的問表專利CH672868,針對表殼上如何安置報時推桿進行了創新,提升了表殼的防水性能,值得一提的是,它的發明人是Laurent Ferrier 和Raffini marcel,前者的名字我們應該已經不再陌生。百達翡麗的這件專利對三問表表殼的設計有深遠的影響,諸如IWC、ETA、寶珀、格拉蘇蒂等廠家在日後十多年間陸續提出的問表專利中都參考並提及了這件專利的創新結構。而在CH672868 業已失去專利權效力的今天,百達翡麗又提出了另一項新的表殼設計專利。它的總體思路是在表殼上開一個小孔,在推桿啟動三問報時功能時,會連帶將小孔打開,報時結束後小孔關閉,同時經過密封圈的擠壓保證齊防水效果。
近十年來,三問表的數量有所增加,但每一款都極具創新性,鮮有雷同或者山寨的作品。為了改善聲音很多廠家採用了大量繁複高難度的解決路徑,如試驗新合金材料音簧的,增加報時發條動力,改進報時機構的調速裝置等。而從解決技術問題的角度,對表殼進行改進增加開孔可謂是最簡便和有效率的設計。