章节 5
每刻钟奏响四音旋律的制表挑战。
在静默中满怀敬畏,将酒杯凑近,倾斜,举至光下,细看酒缘色 晕。轻旋,深嗅,浅啜,齿舌之间,引气入酒。沉思中再嗅,再 啜,再换气,凝神品味后咽下。继而评判:深邃石榴色泽,无砖 红调,奔放馥郁的芬芳中,溢出异域辛香(丁香、肉桂和一缕胡 椒辛辣),入口饱满,明亮而集中的红樱桃与黑樱桃风味喷薄而 出,伴随烤香草的气息,余韵甘甜悠长。若无这满腹锦绣辞藻, 又何以品鉴佳酿?
品鉴报时腕表,亦有一套类似的仪式。当然,其中并无深嗅、浅 啜、引气、吞咽这些环节。尽管动作和方法未必一一对应,但那 份敬畏与专注却如出一辙。实事求是地说,极少有腕表爱好者能 亲身体验——或许用“品味”一词更为贴切——高级三问表的鸣 响。然而,确有腕表鉴赏家能如葡萄酒专家纵论顶级勃艮第一 般,以同样诗意的言辞盛赞经典双音三问表的报时声。“清澈”、 “璀璨”、“共鸣”、“丰满”、“悠长”……诸如此类的辞藻 点缀着他们的评语。
当鸣响报时由“叮”“咚”双音(高音叮、低音咚)鸣报转为旋 律,一切便全然不同了。在经典双音鸣报装置中,低音报整点, 高音报分钟,高低音组合报刻钟,无论是就每个音调各自而言, 还是就报刻钟时双音紧密配合的相互关系而言,其在频率(音 高)上都有相当大的自由度。而演奏一段四音旋律,则是迈入了 全然不同的世界。首先,一如所有乐谱或曲调,实际演奏的音符 必须精准地落在作曲所需的音准上。西敏寺旋律以“Mi, Sol, Fa, Si”起首。正如音乐家演唱或演奏每个音符时需确保音准无误, 自鸣表奏响旋律时亦是如此;其全部四个音符都必须同样音准无 偏。我们不难想象乐团首席以一声标准“A”音——通常由音高 稳定的双簧管率先奏出——来为整个管弦乐团校音,或曰“定 音”的场景。相较之下,标准双音三问表在音高甚至音域上都有 着极大的灵活性。
每个音不仅必须音准正确,“音乐性”也至关重要。例如,当小 提琴家奏响一个音符时,乐声实际上由多重频率构成,包含主频 率及其周围不可或缺的泛音,这些泛音赋予了声音丰满的质感, 一旦缺失,声音就会变得刺耳而空洞。奏响四音旋律的自鸣表也 是如此,四个音符中的每一个不仅要音准精准,为了获得丰沛的 音乐性,环绕其周围的泛音更是不可或缺。
当演奏旋律时,节奏上则有一系列进一步的要求。相较之下,三 问表音调之间的停顿只需基本保持一致,因此尚有一定的自由 度;而旋律的要求则严苛得多,毕竟其鸣响时间更长、音符更 多。一旦节奏确立,听觉便会被敏化,并形成一种预期,认定这 一节奏将毫无偏差地持续下去。
一枚音簧经调音后的频率响应示例。鸣报刻钟时,与标准的双音鸣报装置不 同,奏响四音旋律要求每个音符的鸣响频率必须精确无误,每个单音频率均 需通过激光验证音准。
制表师对音簧进行精细微 调,是使音簧按精准频率鸣响的必 要步骤。
音符
宝珀“大音乐家-双旋律大小自鸣四音四锤”超复杂功能腕表 15GSQ是首枚能够提供两种不同报时旋律(“西敏寺钟声”与 “宝珀乐章”)的腕表,表主只需轻触按钮,即可进行选择并在两 者之间来回切换。尽管这两段旋律各有千秋,但它们均由同一组 音符构成,并以相同的节奏演奏。对于机芯设计师而言,挑战在 于设计出能够以正确音高鸣响这些音符,并以预期的稳定节奏进 行演奏的机芯。乐团首席或许会将“Mi”视为一个音高(包含特 定音级与八度位置);而机芯设计师则必须兼具几分双簧管演奏 家的特质,奏出稳定的乐音,以供乐团首席的小提琴以此为基准 调音。双簧管实际上是在发出一个频率,而宝珀的机芯设计师所 追求的,正是“大音乐家-双旋律大小自鸣四音四锤”超复杂功能 腕表的四个音符各自所应达到的精确频率。所选定的频率,不仅 要与Mi、Sol、Fa、Si这四个乐音相符,还必须落在人耳最易于 感知的频率范围内——换言之,既不能过高,亦不能过低。
接下来的任务,便是如何正确而精准地生成这些音符。要理解这 一过程,需要略涉声音工程学的知识。机械自鸣表通过振动来产 生一个音符,或者按我们现在的说法,一个频率。所有现代机械 报时腕表的基本设计,都归功于一项开创性发明:一套以“小 锤”敲击“音簧”,从而产生可闻振动的系统。宝珀的设计师们 所面对的挑战,是研发出小锤与音簧的正确组合,使其能够完美 振动,从而精准呈现全部四个音符。在这个问题上,没有现成的 教科书,没有数据表格,也没有既定的公式能直接给出正确答 案。取而代之的是反复试错,这个过程成为了日常工作的核心。 音簧该采用何种材质打造?精钢?水晶玻璃?蓝宝石?还是K 金?采用何种横截面形状?圆形?还是方形?采用统一形状还是 可变轮廓?音簧又该做多长?音锤应敲击在音簧的哪个位置?
在历时十二个月组装完成这枚将镌刻其姓名的宝珀“大音乐 家-双旋律大小自鸣四音四锤”超复杂功能腕表后,制表师迎 来了最后的时刻——对报时声进行最终校验。
右图及下图:鸣响节奏的精准至关重 要。实现这一目标的关键零部件之一 便是磁力调速器。
更多的影响因素接踵而至。首先,当金属音锤敲击音簧时,会引 发多重频率的振动。当然,理想状态下是目标音符的频率,但同 时也会伴生与之和谐共存的、赋予声音以丰满质感的其他频率 (称为“泛音”)。然而,难免也有一些频率超出了可闻范围。
在项目早期,团队便选定了K金作为音簧的材料。当音簧与表壳 采用相同材质时,声音的传导效率得以提升。团队随后进行了无 数次试验,以测试不同的轮廓与长度。这些试验最终确定了能够 优化四个音符各自鸣响效果的矩形截面轮廓、厚度与长度。此 外,设计师还发现,音簧的横截面轮廓沿长度方向的变化对发声 至关重要,这无疑又增添了更为复杂的技术挑战。轮廓的形状在 实现丰润乐音与合理分布泛音方面扮演着重要角色。这种音簧的 可变截面轮廓设计,已是宝珀的专利技术。为了达到正确的频 率,每个音符的音簧长度都需要进行微调,精度达到微米级;在 制表师通过缩短音簧进行调音的过程中,主音符及其泛音的频率 会同步升高。为了验证每个音调是否已被精准鸣响——不妨想象 一下乐团首席在为管弦乐队调音——宝珀的制表师们会使用激光 来精确测量频率。其容差极其微小,每个音符的调音精度都被控 制在5赫兹以内。瞧,这便是宝珀大自鸣表别具一格的调音之 道——无需双簧管,亦无须首席小提琴。
还有更多因素在发挥作用。如果一款自鸣表的音量微弱得难以听 闻,又有谁会珍视它呢?正如音簧产生的音符实为振动,从表壳 和表镜传导出的声音亦是振动,这些部件通过自身振动,将音簧 的振动转化为声音向外散播。为了使音量最大化而进行的探索还 催生了一项专利技术发明——一枚红金声学振膜,它贴合于蓝宝 石玻璃表镜内侧,嵌于表圈之下,且本身被赋予了一定程度的振 动自由度。这枚薄膜的作用是拾取机芯音簧的振动,并在一定程 度上充当扬声器,将来自振动音簧的声音放大并扩散至表镜和表 圈。通常情况下,腕表的表镜和表圈会起到衰减低频的作用,其 结果是,随着高频占据主导,报时声会略显刺耳。而这枚专利薄 膜则解决了这个问题,它强化了理想的低音域声音,同时滤除了 不理想的高频。
节奏也经历了与音符同样执着的探索。正如音符必须精准发声才 能使旋律正确演奏一样,音符之间的间隔时间亦须精确无误。从 某种程度上说,标准的三问表通过一个名为“锚式调速器”或 “离心调速器”的装置来力求实现节奏的一致性。调速器的功能是 调控用于激活自鸣装置音锤的机芯零部件的运作节奏。如果为三 问机制提供动力的发条在其扭矩最大的鸣响初始阶段有使零部件 旋转过快的趋势,调速器便会介入使其减速。反之亦然。随着鸣 响报时的进行,发条逐渐松开,扭矩下降。此时,调速器便会减 少其对系统的阻力,以期维持既有的节奏不变。纵观整个腕表 界,调速器的设计历来有两种基本形式:一种是“锚式”或“回 退式”结构,利用一个带小弹簧的棘爪与一枚旋转的深齿棘轮啮 合和分离,这种组合的作用有点像腕表的擒纵机构,用以设定速 率;另一种是“离心式”结构,其中的旋转部件被压向外壳,如 果旋转过快则产生更大摩擦力,旋转减慢则减小摩擦力。这两种 设计都会不可避免地产生杂音,与音锤和音簧的乐音相互干扰。 一般而言,锚式设计产生的噪音要大于离心式系统。
鸣响报时节奏的容差为5/100(0.05)秒,需通过声学录音测量并确认。
宝珀采用了一项超越既有设计的尖端技术,为自鸣表配备了品牌 专利的磁力调速器。这项创新结构以小型磁铁作用于旋转部件, 当旋转速度开始加快时,离心力将这些部件向外推,使其进入磁 性阻力越来越大的区域。反之,当旋转速度开始减慢时,部件被 弹簧向内拉回,进入磁性阻力较小的区域。效果是,尽管发条逐 渐松开导致扭矩发生变化,但仍能维持一个恒定的速率。其优势 相当显著——磁力调速器完全静音;同时,其调节精度也超越了 既有的两种传统方式。最后,其能耗较标准结构降低了50%。
尽管调速系统至关重要,但要演奏旋律,对节奏的掌控要求必然更 为严苛。这在宝珀“大音乐家-双旋律大小自鸣四音四锤”超复杂 功能腕表上体现得尤为明显,因为在其所有报时模式(大自鸣、小 自鸣、三问报时)下,整点时刻都会鸣响完整的四个刻钟。而所有 其他腕表自鸣装置,在整点时则完全不报刻钟。它们持续时间最长 的刻钟报时发生在45分,即鸣响三个刻钟。因此,宝珀以整点鸣响 完整四刻的独创设计,超越了以往的同类产品。
承担旋律演奏的核心部件,每15分钟(整点、15分、30分、45 分)运作一次,其名称非常贴切,叫做“刻钟报时轮”(pièce des quarts)。它配备齿牙,能依次激活音锤,按照旋律所需音 符的顺序敲击。尽管磁力调速器控制着刻钟报时轮的运转,但为 了使音符能够在精准的瞬间鸣响,组装时计的制表师必须对报时 轮的齿牙及其与音锤相连的零部件(称为“拨杆”)的尖端进行 极其精细的调校。当报时轮的齿牙旋转经过拨杆的尖端时,会带 动拨杆旋转,从而使与之相连的音锤敲击音簧。敲击发生于这两 个部件相遇的瞬间;这一瞬间时机的把握,正是实现精准节奏的 关键。因此,除了需要一个在控制刻钟报时轮旋转速度方面较锚 式或离心式系统更为精准的调速器之外,宝珀还专注于齿牙和尖 端的位置及形状容差,这些也会影响节奏。
人耳对节奏的感知极其敏锐,能够分辨出仅十分之一(0.1)秒的 节奏差异1,尤其在整点鸣响报时声格外长的情况下更是如此。而 宝珀设定的标准,容差竟然不超过 0.05秒!这就要求制表师必须 以微米级的精度,对齿牙和尖端进行精细调校!其成果便是一曲 节奏精准的报时旋律。
凡此种种,绝非意在贬低打造一枚顶级三问表所需的非凡工艺。 恰恰相反,这是为了揭示,奏响一段报时旋律所面临的挑战,是 如何几何级倍增的。
1 史蒂夫·赖希的《拍手音乐》有力地证明了人耳分辨节奏细微差异的能力: 四位音乐家通过改变拍手的时间差(以微秒计),创造出引人入胜的声响。
制表师对刻钟报时轮的齿牙进行微米级的精 细调整,以微调自鸣装置的报时节奏。