石英錶與高級的距離(二):從根本強化本質

石英機芯運作的原理簡單來說,就是讓石英振盪器通電、產生頻率,傳給IC晶片,再由IC晶片控制秒針一秒一跳的動作。可見,石英振盪器就好像機械機芯的擒縱系統一樣,堪稱整枚石英機芯的心臟。

 

Grand Seiko每一枚9F石英機芯採用的石英晶體都經過三個月的「熟成」並通過檢測,如同從人海中挑選出來的菁英。

 

花三個月養出來的石英機芯
雖然不像擒縱系統裡的游絲那麼容易受外界環境影響,但石英振盪器的頻率還是很可能隨溫度改變有所波動。當振盪器每秒震動32,768次的次數有所波動,IC晶片卻依然將一秒定義為震動32,768次的時候,誤差,也就跟著產生。為了更加精準,Seiko集團旗下、位於長野縣的Seiko Epson廠特別將購入的天然原礦融化,重新製成高純度的石英晶體,接著如「牛肉熟成」般「培養」出理想的石英。理想中石英晶體的振頻會在攝氏25度達到每秒32,768赫茲,隨溫度上升、下降依常態分布曲線逐漸降低;Epson用三個月的時間讓石英晶體通電、震動、趨於穩定──好像把運動選手的贅肉變成肌肉一樣──並檢測每一塊石英在不同溫度下的表現。只有表現穩定的石英,才會被選來製作Grand Seiko 9F機芯的石英振盪器,沒通過測試的則被淘汰。接著他們會將每一個石英在各種條件下的特性寫進IC晶片,告訴IC晶片當這個石英振盪器處在不同溫度的環境中,應該如何修正它無可避免的誤差。而9F機芯每天會進行540次的溫度測量,等於隨時都在修正,使走時達到年差正負10秒、甚至5秒(如9F機芯25週年限量款)的精準度。

 

儘管是石英機芯,9F除了電池、石英振盪器、IC晶片、馬達等構造,依然採用機械結構(包含瞬間換日裝置),並由人手組裝、上油。

 

精準,向來是Grand Seiko最主要的特色。不過他們要求的不只是走時精準,還有「指針看起來準不準」這類鮮少人會注意到的細節。所以9F石英錶的錶冠轉一圈分針只會移動20分鐘,低於一般一圈60分鐘的幅度,方便調校時對準刻度。此外9F具備比一般石英機芯更強大的扭力,每秒鐘分兩階段推動秒針(省電),也進一步驅動GS特別厚實的時、分針。為了不讓指針互相干擾(例如:秒針抖動影響分針,或者快調GMT款時針的時候牽動另一根時針),GS又用獨立套筒區隔時、分、秒針。當然最厲害的還是如何避免秒針跳動到下一格刻度後往回微微顫抖的現象;畢竟齒輪與齒輪之間一定會有間隙,有間隙就可能讓秒針抖動(在一般的石英鐘上尤其明顯)。他們把機械機芯的「游絲」裝在輪系末端,讓游絲的彈力減緩秒針在跳動過程中反彈的動作;只要安裝秒針的時候對準刻度,腕錶開始運行後的每一秒都會相當精確。

 

Seiko集團旗下的Seiko Epson廠在9F輪系末端加入一條機械機芯所用的游絲,利用游絲的彈性減緩秒針在跳動過程中反彈的動作。

 

這可不是9F機芯內唯一的機械結構。事實上Grand Seiko的石英機芯除了電池、石英振盪器、IC晶片和馬達,其他零件在本質上與機械機芯並沒有甚麼不同。9F與機械機芯一樣採用紅寶石軸承,一樣需要上油,一樣透過人手將一個個零件組裝起來(如90頁);包含能夠讓日期盤在午夜以1/2000秒的速度瞬間切換的凸輪、槓桿與彈簧。儘管GS也可以用馬達驅動換日,但為了做到真正的瞬跳(Epson表示,馬達換日需1秒),他們還是採用了相對複雜的方法;哪怕是一枚普遍人都認為不比機械機芯高貴的石英機芯。因為在他們眼裡,9F,絕對不比機械機芯差。

GS閃亮的外裝就更不用說了。

 

Grand Seiko 石英錶50週年紀念款-SBGN009
不鏽鋼錶殼,錶徑40毫米,石英標誌紋路錶盤,時、分、秒、日期、24小時第二時區,9F86石英機芯,年差±10秒,藍寶石水晶玻璃鏡面,防水100米,不鏽鋼鍊帶,限量2,019只,參考售價NTD 97,000。

 

打破世界精準紀錄
CITIZEN的Caliber 0100是另一個從石英振盪器改革的模範。這枚機芯的精準度高達年差正負1秒,最早搭載於2018年為慶祝品牌創立100週年所發表的光動能概念懷錶,打破石英革命以來前所未有的紀錄。這項紀錄延續到今年,變成了可量產化的全新Caliber 0100光動能腕錶,再度引起錶界關注。

Caliber 0100機芯最關鍵的特點就是採用AT切割的石英振盪器,振頻高達8,388,608赫茲,是一般石英機芯的250倍。這樣的振盪器不僅能在常溫下表現最佳的穩定性,即使周遭環境產生劇烈的溫度變化,所受到的影響也遠小於一般的音叉形振盪器;加上每分鐘監控溫度並調整頻率的裝置,使精準度高達年差正負1秒。意味著擁有它的人,其實可以一輩子都不用調校時間。

 

CITIZEN Caliber 0100光動能石英機芯,採用AT切割石英振盪器,精準度年差±1秒。

 

不過,光有最精準的石英振盪器還不夠。為了達到完美,CITIZEN特別採用LIGA光刻電鑄模造技術來製作精密的齒輪及彈簧組件,避免秒針在一秒一跳的過程中產生些許顫抖的現象。如此一來,只要指針安裝得當,運作後的每一秒鐘秒針都會剛好對準在標記秒數的刻度上。儘管少數高級品牌也曾用過LIGA製作零件(例如百達翡麗今年推出的Ref. 5212A-001),但用在石英錶身上的少之又少。種種原因,使得CITIZEN十分有自信地以透明底蓋展現這枚Calibre 0100機芯。

 

CITIZEN Calibre 0100光動能腕錶(左/中/右)
18K白金(左)/鈦金屬錶殼,錶徑37.5毫米,白蝶貝錶盤(中),時、分、秒,Calibre 0100光動能石英機芯,年差±1秒,充滿電可連續運作8個月(省電模式),藍寶石水晶玻璃鏡面,防水5氣壓,鱷魚皮錶帶/鈦金屬鍊帶,全球限量100/200/500只,參考售價NTD 538,000/NTD238,000/NTD 238000。

 

外型方面,Caliber 0100光動能腕錶在簡約的設計下藏了許多精緻的細節;好比說水晶狀的時標、錶冠及錶耳造型,用多重切割面強化肉眼在視覺上的感受,同時呼應CITIZEN獨門的石英振盪器。秒針末端帶有微微彎曲的弧度,時標則以亮、霧面手法對比。除了以18K白金打造的限量尊貴版,CITIZEN也推出採用鈦金屬錶殼的兩款限量腕錶,佩戴於手輕巧、舒適,將旗下最高等級的石英計時作品,融入生活之中。

 

延伸閱讀:
石英錶與高級的距離(一):機械錶才厲害?
石英錶與高級的距離(三):五十年後的革命
石英錶與高級的距離(四):腕錶不只有機芯

 


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