聊聊百达翡丽的三问表：也许是国内第一篇分析乐音频谱图的文章

古往今来，人们一直在探索计算时间的方法。机械怀表和座钟发明之后，工匠们又面另外一个问题：如何在夜晚掌握时间。要知道那在时，电力尚未发明，更别提电灯了，人们要想在夜晚知道时间，必须先点蜡烛。报时钟表应运而生，报时钟表经历了“两问表”（只能报“小时”和“刻”），最终出现了“三问表”：可以报出三种不同的声音：低音通常鸣报小时，高低合音鸣报刻钟，高音则鸣报分钟。假设时间为02:49，三问报时腕表将发出两声低音表示2点，三声高低合音表示45分（3刻），以及四声高音表示4分。

三问表代表着制表工艺的巅峰。而在为数不多可以制造三问表的品牌当中，百达翡丽一直被公认为其中的佼佼者。

上个世纪50年代英国Archigram学派提出了机械美学的思想，强调逻辑性、流程、技术与结构，原因乃是每个人（尤其是男人）的由来已久的心底的机械情结。机械美学认为机械本身的合乎功能、技术逻辑的构造和外表具有一种朴素的不加雕饰的美，其中，机械手表是机械美学最佳代言人，而最能代表机械手表最精湛工艺的，则是世界十大名表之首的百达翡丽。截止至2018年， 在世界前10的表类拍卖记录中，7款由百达翡丽腕表或怀表保持。其在2014年推出的大师弦音腕表Ref. 5175（Grandmaster Chime Ref. 5175），更是百达翡丽有史以来生产的最复杂机械腕表、拥有20项复杂功能。

三问表的设计与制造极其复杂。在三问表狭小的空间里，要有序的容纳至少500种零件，包括很多微小且形状不一的齿条、蜗形凸轮、凸轮和齿轮。下面我们通过视频，来了解百达翡丽三问表的报时机芯的原理 。如下视频，其基本原理是通过音锤敲击音簧（沿表壳内缘环绕的钢圈）产生不同的音调进行报时。每个部件都必须符合极为严苛的制造精度。为了找出最理想的合金材质，百达翡丽与瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）以及日内瓦工学院合作研发多年，使用各种合金进行试验并严格检测各元素的不同比例。

三问表最有趣的一点是，即使采用相同的结构设计、相同的金属表壳，每一枚三问表都会在音质上有细微差别，就好像人的指纹一样，每一枚的鸣音都独一无二。下视频是百达翡丽三问表的工作原理：

复杂的零件也为制表师带来挑战。如下面装配三问表的视频，必须将音簧装入腕表并调整到最佳位置，才能产生最纯净的声音。他们必须先将音簧固定到机芯，启动击锤，然后凭借其敏锐的听力才能准确校准音簧。如果音调稍有瑕疵，就要再次卸下弹簧。组装一枚百达翡丽三问报时腕表通常需要200至300小时，这需要反复的调试，才能将腕表调节到最佳状态:

为了实现最完美的报时声音，百达翡丽独家开发了测试和分析三问表报时鸣音的技术：录制手表在隔音室中的报时鸣音，生成该手表的乐音频谱图（sound map），通过分析声音的波形来检测音簧是否存在瑕疵。从而确保所有百达翡丽三问报时腕表都有一致的声音结构。 接下来，通过聆听和分析百达翡丽的乐音频谱视频，告诉大家百达翡丽的三问表为什么动听。

衡量三问表声音品质的标准包括四个方面：1、音强（sound intensity）反映声音强度；2、敲击规整性（strike regularuty）：决定了三问表的韵律，优异的三问表发音稳定；3、声音的丰富度（acoustic richness）：体现了手表能产生谐波的数量，也决定了每个的声音独特的品质；4、振动持续时间（vibration duration）：优秀的三问表报时声音持续时间久。只有将这四个方面都校准到最完美状态，才能实现鸣音的饱满悦耳，清脆而不浑浊，甚至达到入耳余音袅袅，不绝如缕的感觉。在上面百达翡丽乐音频谱图视频中，乐音图的每一条“竖线”的峰值点，代表了最高频率的音符，从音符的声音频率分布可以看出，该乐音音强很高。频率上的点的数量，体现了声音的丰富度，每一个点都代表了一个音符，可以看出，从相对低频到高频，都有分布，说明其声音丰富度很高，低音和高音交织产生细腻和富有层次感的声音 。其次，视频中时、刻、分内，音锤敲击音簧产生的频谱几乎都是一致的，说明了乐音发声的稳定性。再看乐音图下方的“点（音符）”似乎有“拖尾”的现象，这其实反映了振动的持续时间：在下一个音符开始之前，每一个音符都有足够的时间渐失。这样才会给人耳产生余音袅袅的感觉。另外值得注意一点是，中间代表“刻”的频谱图形，并不仅仅是“小时”和“分”拼图图形的叠加，因为高、中、低频各个频率的声音交织在一起，“化学反应”产生了新的波形，声音更富变化。为了实现图示完美的声音频谱，每个音锤的重量和位置必须与相应的音簧完美匹配。此外，更重要的是，控制每个音锤的弹簧力度必须与音锤重量保持精确比例，否则会因音调太弱或太强而产生浊音。百达翡丽曾在2000年推出的Star Calibre 2000怀表，采用五音簧与五音锤的设计，并且能真正敲击出标准的西敏寺钟声(Westminster Carillon)，这是制表业的一项新创举，也将三问表的报时发挥到了极致。

图：威斯敏斯特教堂钟声，是英国伦敦威斯敏斯特宫大本钟报时用的乐曲，也是国际通行的一种报时音乐，有时也被称作剑桥钟声。