快與慢，關(guān)于機械手表的振動(vph)、赫茲(Hz)、節(jié)拍（bph）你知多少？

文 / 張磊 圖片來源 / 本刊資料庫

1675年，荷蘭物理學家、鐘表學家克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens,1629年—1695年)發(fā)明了一種鐘表上的裝置：擺輪游絲，這一發(fā)明經(jīng)過了幾百年的發(fā)展，但至今仍在沿用。擺輪游絲通過這個小小的、纖薄的螺旋狀彈簧，直接改變了原先鐘表的走時規(guī)則，將時鐘的走時精準度提升了一個數(shù)量級。此后的300多年間，由擒縱叉、擒縱輪和擺輪游絲為主體構(gòu)成的擒縱調(diào)速機構(gòu)，依靠材料規(guī)律的收放運轉(zhuǎn)，約束著機心發(fā)條動力的均勻輸送，最終形成手表的精準走時。雖然在歷史上擒縱機構(gòu)經(jīng)過各種改良，但鐘表機心上擒縱機構(gòu)的基本構(gòu)造始終沒有大的改變。

機械機心中的振動(vph)、赫茲(Hz)、節(jié)拍（bph）

一枚機械表，我們常常會在參數(shù)里發(fā)現(xiàn)這么一項參數(shù)：振動(vph)、赫茲(Hz)、節(jié)拍(bph)，大部分人看到后不明覺厲就直接跳過，其實這項參數(shù)值對于機械表來說非常的重要。無論叫什么，所有的機械表都具有這一項參數(shù)，而且這些參數(shù)關(guān)乎著手表的走時精度、動力儲存，甚至可以影響到手表保養(yǎng)周期的長短。問題來了，它們到底在機械表中扮演著怎么樣的角色？

我們首先要了解到機械表的運行原理是依靠安裝于發(fā)條盒中的發(fā)條，在上緊發(fā)條后通過條盒輪把能量傳遞至輪系，擒縱調(diào)速機構(gòu)控制發(fā)條能量來均勻釋放。手表機心中的心臟為擒縱系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中有四個主要部件：擒縱輪、擒縱叉和擺輪及游絲。整個機心的運轉(zhuǎn)、走時快慢都以擒縱系統(tǒng)的頻率為準，歸根結(jié)底，其實是以擺輪的頻率為準。擺輪的頻率即為“振動頻率”，又可稱為“擺頻”。手表中標注振動頻率的方式是以擺輪單向運轉(zhuǎn)一次為準，因為擺輪只要完成一次單向運轉(zhuǎn)，擒縱輪即會前進小小的一格。比如18000，即是擺輪每小時擺動18000次。而擺輪之所以會產(chǎn)生一定的頻率，是因為伽利略所發(fā)現(xiàn)擺的等時性：是指擺（鐘）擺動一次的時間，只由擺架的長度來決定，不但跟擺動幅度的大小沒關(guān)系，而且跟擺錘的輕重也沒關(guān)系；只要擺架的長度一定，擺動一次的時間就一定。

上邊提到的三個參數(shù)單位，我們先來看赫茲(Hz)。赫茲是國際單位制中頻率的單位，它是以每秒中的周期性變動重復(fù)次數(shù)的計量。赫茲的名字來自于德國物理學家海因里?！?shù)婪颉ず掌?Heinrich Rudolf Hertz， 1857年-1894年)。1Hz代表每秒鐘周期振動1次，60Hz代表每秒周期振動60次。

節(jié)拍(bph)全稱beat per hour，一小時多少拍，也就是每小時節(jié)拍數(shù)的單位。在鐘表領(lǐng)域中，特別是物理性節(jié)拍器實際上是靠鐘擺原理運行的。

振 動(vph)全 稱variation per hour，意為每小時變動的次數(shù)多少。我們常常用“頻率”來代替擺輪游絲系統(tǒng)的振動周期，它其實等同于“節(jié)拍”，即每小時擺輪擺動的次數(shù)，數(shù)字越大，振動頻率越快。

鐘表機心中振動頻率(vph)=節(jié)拍(bph)，而赫茲(Hz)與這兩個單位之間換算時則需除以7200即可折算出赫茲單位，比如：2.5Hz/18000vph或bph；3Hz/21600vph； 4Hz/28800vph；5Hz/36000vph。所以，這一參數(shù)原來描述的是機械機心中的擒縱機構(gòu)運行的有多快。

振頻越高，意味著腕表走時就越精準越好？

那么，振動頻率的高低對于消費者選購?fù)蟊頃r有沒有幫助，能不能作為判斷一款腕表品質(zhì)高低的依據(jù)？我們先來看下目前市面上常見機心中的主流振動頻率：

1 8 0 0 0 次/小 時(2.5 H z)， 如ETA6497機心；

21600次/小時(3Hz)，如ETA7001機心，西鐵城Miyota8205機心；

28800次/小時(4Hz)，如ETA2824機心，ETA2892機心、ETA7750機心、勞力士3135機心等，目前最主流的機心振動頻率；

36000次/小時(5Hz)，如真力時El Primero機心。

目前，市場上主流的振動頻率為28800次/小時，歐米茄大部分自產(chǎn)機心和浪琴部分機心的頻率為25200次/小時。所以說，哪款機心擁有36000次/小時(5Hz)以上的振頻就算超“高頻”機心了。

擺輪的擺頻、節(jié)拍或赫茲標注的越高，理論上意味著機心的精準程度也就越高（注意是理論上）。擺頻越高，擒縱結(jié)構(gòu)就能把1秒像“切蛋糕”一樣切得越碎，這就是為什么常有人說機械機心的擺頻越高，手表的走時精度就越好的緣由。但這句話并不完全正確。

上邊所指出的機心振動頻率只是一個客觀條件，主觀條件更多的取決于機心的整體品質(zhì)。畢竟機心是由許多零件組合為一個整體，而擒縱只是其中的一部分，其他諸如裝配和調(diào)校、溫差、齒輪系加工精密程度及相互摩擦都會讓機心的表現(xiàn)有所差異。并且振動頻率越高，對機心部件、潤滑油的損耗也就越高，同時也意味著腕表的保養(yǎng)周期就越短。

在今天我們可能都有碰到過，一些振動頻率在28800次/小時甚至更高的手表，走時精度表現(xiàn)的非常差。而一些振動頻率在18000次/小時的高品質(zhì)機心通過COSC天文臺測試也是小菜一碟。最經(jīng)典的如歐米茄大部分自產(chǎn)機心的振動頻率為25200次/小時，而它們的平均日誤差能控制在-4到+6秒之間。所以我們在前邊講到，振動頻率的高低并不能判斷一款手表品質(zhì)和檔次的高低。

相反，有些頂級表的機心設(shè)置為低擺頻。機心的擺輪直徑大小，是影響擺頻高低的因素之一，擺輪越大振動頻率會越低，這是由于大擺輪相比較小尺寸的擺輪，來回旋轉(zhuǎn)用時更久，像ETA6497手動機心。

很多表迷都比較喜歡大尺寸的砝碼式擺輪，原因很簡單：漂亮、古典，具有經(jīng)典的高級手表特征，但這些表的機心擺頻設(shè)置往往都偏低。最有名的為百達翡麗第一代“表王”：超級復(fù)雜系列表款5002P鉑金手表，其搭載的Cal.R TO 27 QR SID LU CL手動超級復(fù)雜機心的擺頻僅為21600次，這款手表的售價約為1760萬人民幣。

也有比較極端的例子比如寶璣TYPE系列3880ST手表，振動頻率高達每小時72000次，擺輪非常小。

高頻機心手表的代表作

振頻越高，對機心動能的消耗也就越大，同時對機心一些金屬部件的耐磨損和金屬疲勞問題產(chǎn)生嚴峻考驗。所以想要制作高頻率機心，必須要在材質(zhì)上有所突破。

真力時(Zenith)Defy Lab手表

2017年，真力時推出了一款Defy Lab概念手表，采用一體化擒縱機構(gòu)，把大家慣常在手表上所能見到的游絲、擺輪、擒縱叉等機心部件給統(tǒng)統(tǒng)取消，取而代之的是一種薄薄的平面硅片，厚度只有0.5mm。全新擺輪結(jié)構(gòu)材質(zhì)輕量、低摩差系數(shù)、高硬度、具彈性、不受溫度、磁力影響等特質(zhì)，使機心頻率高達108000振頻/小時(15赫茲)，高于傳統(tǒng)的El Primero機心三倍，而動力儲備仍超出10%。

雅典(Ulysse Nardin)Freak NeXt 3D擒縱機構(gòu)手表

去年初，雅典表推出了一款Freak NeXt概念手表，其最大特點就在于它的擒縱機構(gòu)與傳統(tǒng)的纏繞成“蚊香盤”螺旋狀擺輪游絲結(jié)構(gòu)有很大差異，沒有擺輪，也不再需要中心樞軸和寶石零件。這款創(chuàng)新的3D擒縱結(jié)構(gòu)基于4層硅質(zhì)材料薄片，每個薄片上具有8個寬度僅有16微米的葉片，這些葉片的作用相當于傳統(tǒng)的游絲。四層薄片和一個作用相當于飛輪擒縱機構(gòu)的實心層，具有四個慣性配重砝碼和四個調(diào)節(jié)螺絲，可以旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)機心的走時快慢，就像傳統(tǒng)的擺輪一樣。

懸浮在空中的機心“心臟”，沒有平衡擺輪夾板固定，這樣的設(shè)計讓機心運動時除了空氣外沒有任何摩擦力，極大地節(jié)約了機心能量，同時32個對稱的葉片帶來類似于“陀飛輪”的效果，可以減輕地心引力帶來的重心偏移導致的誤差。如此設(shè)計的擒縱機構(gòu)， 其 振 動 頻 率 高 達12Hz， 即86400VPH，常見的ETA2824-2機心為28800VPH，即4Hz，是其三倍。

帕瑪強尼Senfine概念機心正面和反面

帕瑪強尼(PARMIGIANI)Senfine手表

帕瑪強尼Senfine手表的機心擒縱機構(gòu)由柔性引導件組成，振幅為16度，這與傳統(tǒng)調(diào)速機構(gòu)上平衡擺輪的300度旋轉(zhuǎn)形成了鮮明的對比。這款機心上的平衡擺輪是一個圓形部件，在其中央有兩塊交叉但不接觸的柔性片。在振蕩過程中，兩個柔性片作為回位彈簧代替了傳統(tǒng)平衡擺輪上的游絲。硅材質(zhì)的單片結(jié)構(gòu)將平衡擺輪、游絲和擒縱叉融于一體，無需傳統(tǒng)調(diào)速機構(gòu)上的樞軸或旋轉(zhuǎn)發(fā)條軸。Senfine調(diào)速機構(gòu)“懸浮”在機心里，在擒縱叉的帶領(lǐng)下振蕩在虛擬軸上，沒有任何摩擦點，摩擦系數(shù)可以忽略不計。這款機心的頻率達到115200振次/小時 (16赫茲)。