Часовое искусство

Физика мелодии

 

«Мои Часы» #1-2017

Владимир Грачев

Обсудить на форуме Оформить подписку

Физика мелодии

Репетир — одно из старейших усложнений часового механизма: совсем скоро предстоит праздновать 350-летие первых часов, которые отбивали время по команде владельца. Свой современный вид они приобрели во времена Бреге. Однако примерно в это же время были изобретены спички, и прогресс в области репетиростроения остановился. Интересно, что именно сейчас, спустя почти двести лет, в период электрификации всей планеты, репетиры вновь переживают расцвет популярности и ярких инженерных решений.

Три задачи

 Репетир входит в триаду высших часовых усложнений (включающую также турбийон и вечный календарь), причем среди них является самым дорогим, самым сложным в производстве и, как ни парадоксально, зачастую самым разочаровывающим.

В минутном репетире к обычному механизму добавляется еще один барабан, спуск с колесной передачей, 2 молоточка, к ним 4 пружинки, 4 палеты, 3 улитки, 4 гребенки с хвостовиками, пальцы, держалки, детали с хитрыми названиями «все или ничего», «чертик»... И это — очень краткое перечисление ключевых компонентов. В реальности их намного больше. Их мало изготовить. Чтобы собрать все эти миниатюрные детали воедино и отладить их взаимодействие, требуется от 100 часов работы самого квалифицированного специалиста, причем обладающего абсолютным слухом.

Chopard L.U.C Full Strike в корпусе 42,5 мм, высотой 11,5 мм из розового золота Fairmined выаущен серией в 20 экземляров

Этим объясняется высокая цена на часы с репетиром и то, что изготавливаются они, как правило, под заказ. Но зачастую получив часы, вместо ожидаемого кристального перезвона счастливый владелец слышит слабое побрякивание, сопровождающееся сильным жужжанием. Причина того кроется в самой конструкции репетира. Во-первых, миниатюрные гонги, которые можно вместить в корпус наручных часов, в силу законов физики не способны издать что-то похожее на звуки фортепиано. Во-вторых, одним из традиционных узлов репетира является спуск, который регулирует интервалы между ударами, и во многих моделях его жужжание оказывается едва ли не громче звука гонгов.

Калибр L.U.C 08.01-L с ручным заводом и запасом хода 60 часов оснащен запатентованной системой с сапфировыми гонгами

Эти проблемы еще в прошлом веке казались настолько неразрешимыми, что один из законодателей моды в области сложных часов, Patek Philippe, просто не выпускал репетиры два десятилетия, с 1960-х по 1980-е. Возрождение темы оказалось возможным в 1990-е, когда в мире стало много свободных денег. Однако для полноценной реанимации производителям пришлось заняться устранением ключевых недостатков репетиров. А именно — улучшением звука.

Усовершенствование коснулось трех направлений: качества извлекаемого звука, повышения громкости и снижения шумов и искажений. Разумеется, изменения коснулись и функциональности. Важнейшие результаты, которые достигли репетиры в последнее десятилетие, особенно ярко видны на примере самых недавних премьер.

Премьера SIHH-2017: Speake-Marin Crazy Skulls с калибром SMC01 с турбийоном, минутным репетиром, запасом хода 72 часа, в корпусе Piccadily 42 мм из титана

Извлечь

Считается, что на долю звука приходится только 20% всей информации, которую получает мозг. Однако ухо — самый тонкий из пяти органов чувств. Даже человек, считающий себя лишенным музыкального слуха, гораздо легче улавливает малейшее отклонение ноты или ритма, чем, например, различия в оттенках.

Поэтому первая из задач часовых компаний — обеспечить извлечение максимально точного и громкого звука. А он определяется физическими параметрами гонгов: размером, формой, материалом. Здесь важно все. Даже смещение точки удара молоточка по гонгу на долю миллиметра приводит к ощутимому изменению громкости и тона.

Премьера Базеля-2016: Breguet Tradition Repetition Minutes Tourbillon 7087 с автоматическим калибром 565DR с магнитным регулятором, запасом хода 80 часов, в корпусе 44 мм из розового золота

Репетиры появились в достаточно крупных интерьерных часах, где звук возникал благодаря вибрации колокольчиков. Придуманные Бреге стержневые гонги в карманных часах имели относительно большие размеры и были способны издавать вполне сносные по громкости звуки. Но в наручных часах максимальный размер гонгов, а с ним и громкость звуковой системы лимитирована объемом корпуса.

Будучи не в силах изменить размеры, производители стали искать варианты повышения громкости в инновационных материалах и формах гонгов. Церковные колокола льют из бронзы, а традиционными материалами  для гонгов считаются сталь и золото. Причем второй материал производители чаще всего берут не из-за его акустических свойств, а в силу помпезности. Но и сталь, и золото — не более чем название для огромной группы сплавов. Незначительное изменение лигатуры способно существенно поменять характеристики металла. Поэтому, например, Patek Philippe до сих пор использует стальные гонги, хотя принятая в компании двухступенчатая процедура оценки качества звука заслужила славу едва ли не самой строгой. На первом этапе звук каждых часов с помощью компьютера сверяется с эталонными параметрами. На втором репетир поступает на персональное прослушивание Филиппа и Тьерри Штернов. Говорят, что выдержать экзамен с первого раза удается только восьми образцам из десяти.

Премьера SIHH-2017: Cartier Rotonde de Cartier Minute Repeater Mysterious Double Tourbillon с калибром 9407 MC в корпусе 45 мм, высотой 11, 15 мм из титана, лимит 50 экземпляров

Для гонгов Cartier Rotonde De Cartier Minute Repeater Mysterious Double Tourbillon Кароль Форестье взяла тоже сталь, но особую, повышенной жесткости. Помимо нового материала она заменила их сечение с традиционного круглого на квадратное: по ее мнению, это позволяет увеличить площадь контакта молоточка с гонгом. Третьим шагом, нацеленным на повышение громкости, стало крепление гонгов. Обычно они являются частью механизма и держатся на платине. В Cartier они закреплены к специальному элементу корпуса, что позволяет повысить громкость звука. Вторым плюсом предложенной компоновки стала ее визуальная привлекательность: трудно удержаться, чтобы не нажать на кнопку и не посмотреть на процесс рождения звука.

Крепление гонгов к корпусу стало весьма популярно у часовщиков. Оно создает трудности при настройке (нужно обеспечить оптимальное место касания молоточка с гонгом), но позволяет повысить громкость. Например, такое решение выбрали в Bulgari при создании рекордного по толщине Bulgari Octo Finissimo Minute Repeater: при малых размерах корпуса иначе обеспечить достойное звучание невозможно.

Премьера SIHH-2016: Audemars Piguet Royal Oak Concept Supersonnerie с калибром 2937, с хронографом и минутным репетиром в корпусе 44 мм из титана, с заводной головкой и кнопками из керамики

В истории квадратных гонгов нельзя обойти вниманием мануфактуру JaegerLeCoultre, которая является одним из старейших производителей репетиров: она создает их с 1870-го, в активе марки более 200 калибров со звуковыми модулями. Гонги квадратного сечения, к тому же сделанные из сапфира, она использовала еще в 2005 году в Master Minute Repeater. За счет разницы в скорости распространения звука в сапфире и металле удается достичь особо чистый тон звука. Такие же гонги установлены в вышедшей в 2014-м Hybris Mechanica 11, помимо звукового модуля оснащенной еще и парящим турбийоном.

Весьма необычный и трудоемкий путь выбрали создатели Breguet Tradition 7087 Minute Repeater Tourbillon: они решили сделать часы не только идеальными по звучанию, но и безукоризненными визуально. Когда-то именно Бреге предложил заменить громоздкие колокольчики в часах на изогнутые стальные стержни. Теперь в Breguet отказались от круглой формы стержней и придали им квадратный профиль и очень необычный вид.

Премьера Базеля-2016: Bulgari Octo Finissimo Minute Repeater с калибром BVL 362 в корпусе 40 мм из титана, высотой 6,85 мм, самый тонкий в мире минутный репетир

Однако интересно не это, а выбор металла: гонги изготовлены из того же материала, что и корпус — а он может быть из желтого или белого золота. Каким образом удается добиться оптимального звучания от двух разных сплавов, компания не уточняет, но выпуску модели Tradition 7087 Minute Repeater Tourbillon предшествовал психоакустический анализ более чем 200 000 комбинаций частот, из которых было выбрано наилучшее сочетание.

Все последующие этапы были подчинены задаче получения именно данного набора звуков. Помимо гонгов переработке подвергся весь звуковой модуль, в том числе молоточки. В Breguet они бьют не изнутри конура гонгов, а снизу вверх, вызывая вертикальную вибрацию. К тому же вместо пружин, придерживающих их в состоянии покоя, но снижающих силу удара, компания использовала полуактивные амортизаторы, позволяющие максимизировать передаваемый импульс.

Над «ударным инструментом» поработали и в Jaeger-LeCoultre. Еще в 2009-м компания предложила особые молоточки-требуше, которые помогают повысить громкость. В отличие от обычных, монолитных, они состоят из двух частей, связанных шарниром, и работают как праща: вторая, подвижная часть, получает большую скорость и амплитуду, чем первая, тем самым увеличивая силу удара. Причем конструкция позволяет регулировать передаваемую энергию за счет изменения натяжения пружины, что помогает при настройке. В Hybris Mechanica 11 применено это же решение.

Сохранить

Звук мало извлечь, нужно суметь донести его в максимально чистом виде до владельца. Классическая схема механического репетира, помимо гонгов, подразумевает наличие еще двух «звучащих» узлов. Один из них — традиционный спуск, второй — собственный спуск репетира, который отвечает за скорость боя, подтормаживая движение гребенок и обеспечивая оптимальные интервалы между ударами. Если первый мерно отбивает привычный и столь ценимый нами «тик-так», то второй создает жужжание при работе звукового модуля. В ряде случаев это жужжание по громкости сопоставимо со звуком гонгов. Поэтому одно из направлений работы — создание заменителей этого спуска.

Наиболее популярным решением стал центробежный регулятор-гувернер. В упрощенном виде он состоит из двух грузиков, закрепленных на концах подпружиненных стержней, которые расположены на вращающейся платформе. Платформа является конечным звеном колесной передачи репетира и вращается при его работе. Возникающая при этом центробежная сила стремится раздвинуть грузики в сторону от центра, однако создаваемый при этом момент затормаживает платформу. Тонкой настройкой пружин можно отрегулировать скорость вращения платформы. В отличие от спуска, гувернер не создает шума, но занимает приличный объем. Однако даже создателям сверхкомпактных часов приходится идти на жертвы ради тишины. Именно гувернер использован в рекордных Bulgari Octo Finissimo Minute Repeater. Узел диаметром 3,3 мм, состоящий из нескольких деталей, критичен для сверхтонкого калибра BVL 362, но деваться некуда.

Центробежный гувернер использован и в Panerai Radiomir 1940 Minute Repeater Carillon Tourbillon GMT, и в Cartier Rotonde De Cartier Minute Repeater Mysterious Double Tourbillon: там вращающийся гувернер во время работы способен посоперничать в зрелищности с его величеством турбийоном. В первом репетире от Chopard — L.U.C Full Strike Minute Repeater — гувернер вообще стал самым ярким элементом. Тем более что по части финишной отделки его деталей компания превзошла все мыслимые стандарты.

Более экзотическое решение использовали специалисты принадлежащей Seiko лаборатории Micro Artist Studio, когда создавали Credor Spring Drive Minute Repeater. Выпущенная в 2013-м, эта модель сохраняет звание мирового лидера по чистоте звука. Дело в том, что в основе механизма лежит технология Spring Drive, поэтому здесь нет обычного спуска с его неизбежным тиканьем, а спуск репетира заменен на специальный беззвучный тормоз, работающий за счет вязкости воздуха. Поэтому ничто не мешает владельцу насладиться абсолютно чистой мелодией гонгов, напоминающей перезвон традиционных японских ветряных колокольчиков «фурин». Мастера из Micro Artist Studio совместно со специалистами семейной фирмы Myochin, несколько веков изготавливающей эти колокольчики, потратили многие месяцы, чтобы подобрать идеальный состав стали и создать совершенную форму гонгов. На специальном оборудовании они анализировали частоту, объемность и скорость затухания волн для создания как можно более близкой имитации звука «фурин».

Patek Philippe Grandmaster Chime Ref. 6300 с калибром 300 GS AL 36-750 QIS FUS IRM, с ручным заводом, 20 усложнений, включая 5 функций боя, корпус 47,7 мм из белого золота

На Breguet для создания принципиально нового регулятора боя использовали традиционного врага часового механизма: магнит. При вращении ротора в поле постоянного магнита возникает электрический ток, противоположный магнитному полю магнита. Чем быстрее вращение, тем больше сопротивление вызывает этот ток, и наоборот. В результате устройство автоматически обеспечивает постоянную скорость вращения. Такой регулятор абсолютно беззвучен, он не вызывает не только механических, но и акустических шумов. В Breguet Tradition 7087 Minute Repeater магнитное поле гувернера не помеха спирали: и она, и спусковое колесо собственно часового механизма сделаны из кремния. Синие детали спуска видны через стекло часов, равно как и магнитный регулятор, разместившийся около отметки «4 часа». Правда, случись что — отремонтировать такой механизм можно будет только на фабрике.

Чтобы снизить распространение шумов механизма, платину и мосты на Breguet сделали из титана. А корпус превратили в самый настоящий усилитель, только работающий без электричества. Но прежде чем говорить о нем, стоит рассказать о проблеме резонанса в целом.

Донести

Звук от удара по огромной железной бочке будет сильнее, чем по маленькой кружке. Корпус часов еще мельче, к тому же прижат к запястью. Поэтому издавна часовщики искали варианты усилить звуки репетира.

Решения были разными. Например, состоящий из 60 деталей корпус Manufacture Royale Opera Tourbillon похож на гармошку. Если ее раздвинуть, создается резонирующая камера, которая делает звук репетира более громким. Собственно механизм репетира здесь вполне традиционный, правда скомбинированный с турбийоном.

Иван Арпа посвятил модель ArtyA 3 Gongs Minute Repeater, Regulator, & Double Axis Tourbillon музыканту Бо Дидли. Корпус часов изначально довольно большой (47х64х18 мм), что дает место для двухосного турбийона и позволяет сделать звук ярче. Его прямоугольная форма навеяна электрогитарой Gretsch, на которой играл пионер рок-н-ролла, поверх основного уровня расположена резонирующая камера.

A. Lange & Sohne Zeitwerk Minute Repeater с калибром Lange L043.5, с ручным заводом, децимальный минутный репетир, запас хода 36 часов, корпус 44,2 мм из платины

Поскольку механизм репетира крайне сложен и дорог, чаще всего такие часы облачались в корпуса из золота: оно подчеркивало ценность продукта, не оказывая особого влияния на стоимость. Однако мягкое золото — не лучший проводник звука. Поэтому производители все чаще ищут замену этому дорогому, но в данном случае не самому полезному материалу. Часто более выигрышными оказываются титан и даже обычная сталь.

 Например, обладающий низкой плотностью титан сочли самым подходящим материалом для корпуса и циферблата самого тонкого в мире репетира специалисты Bulgari. Его же выбрали в качестве основного варианта Cartier Rotonde De Cartier Minute Repeater. Более того, титан стал основой для Audemars Piguet Royal Oak Concept Supersonnerie — модели, которая в прошлом году стала победителем GPHG.

Премьера Базеля-2016: ArtyA 3 Gongs Minute Repeater & Double Axis Tourbillon с калибром MHC в корпусе 47,3x64,6 мм из титана и золота ArtyOr

В результате восьмилетнего сотрудничества с Федеральной политехнической школой Лозанны были разработаны метод предварительной подготовки стали для изготовления гонгов и специальный набор показателей поперечного сечения, длины и жесткости материала, которые позволяют обеспечить их исключительное звучание. Усилить громкость помогает конструкция корпуса, где гонги установлены не на платине, а на специальном элементе, который лежит под механизмом и работает как резонатор. Идею задней крышки мастера Audemars Piguet позаимствовали у создателей часов Cricket: она выполнена двуслойной, с прорезями во внешней части. Благодаря этому крышка работает как дека у скрипки или акустической гитары. Все это позволяет улучшить качество, тембр и силу звука. В результате репетир от Audemars Piguet хорошо слышен даже на расстоянии многих метров от него.

Специальные отверстия в циферблате, обеспечивающие прохождение звука и резонанс, можно увидеть на циферблатах Jaeger-LeCoultre и Bulgari. Почти незаметные внешне элементы, усиливающие звук, интегрированы в Breguet Tradition 7087 Minute Repeater. Во-первых, гонги здесь крепятся даже не к стеклу, а к ранту. Сам же рант закреплен на корпусе не жестко, а с помощью трех относительно подвижных опор. Благодаря этому рант и стекло могут вибрировать, резонируя с гонгами, которые, напомним, колеблются в вертикальном направлении. Причем частота резонанса корпуса настроена на частоту минутного гонга, и пары «рант-стекло» — на частоту гонга часового. Усиливать звук и одновременно заглушать посторонние шумы меха низма призвана акустическая камера Гельмгольца.

Jaeger-LeCoultre Master Ultra Thin Minute Repeater Flying Tourbillon или Hybris Mechanica 11 с автоматическим калибром 362 с периферическим инерционным сектором, корпус 41 мм высотой 7,9 мм из белого золота

Еще более оригинальное решение предложил Chopard в L.U.C Full Strike Minute Repeater Watch With Sapphire Gongs. Производитель создал из сапфира целую монолитную «кастрюлю», частью которой являются стекло и гонги. За счет подобной интеграции в резонатор превращается вся внешняя часть корпуса. Как указано в пресс-релизе, фраза «кристально чистый звук» применима к этим часам на 100%. «Голос» репетира от Chopard похож на звон постукивания серебряного ножа по фужеру из богемского хрусталя, когда мы хотим позвать официанта в дорогом ресторане. По заверениям специалистов Chopard, сапфировые гонги спокойно выдерживают не менее полутора миллиона ударов.

Функции звука

Перечисленные в нашем обзоре модели показывают наиболее вероятные направления развития репетиров. Помимо совершенствования звуковых функций, они будут связаны с улучшением функциональности и визуальными решениями.

Например, механизм, изготовленный для ArtyA 3 Gongs Minute Repeater на фабрике Лионеля Фавра Manufacture Hautes Complications (MHC), насчитывает не 2, а 3, гонга, причем гонг низкого тона имеет особую форму и загибается вовнутрь механизма. Третий гонг показывает владельцу, что звуковая система работает. Дело в том, что большинство репетиров имеют деталь под названием «все или ничего», которая блокирует запуск звукового модуля при недостаточно полном нажатии слайдера, когда завода пружины не хватит для отработки полной мелодии. Если нажать рычаг не до конца, механизм не издаст звука, и у владельца может сложиться впечатление поломки устройства. Служебный гонг в часах Арпы доложит об исправности системы. В Jaeger-LeCoultre ту же проблему решили иначе: заменили слайдер на кнопку, которая всегда нажимается до упора, смещаясь на одинаковое расстояние.

Officine Panerai Radiomir 1940 Minute Repeater Carillon Tourbillon GMTс калибром P.2005/MR с ручным заводом, корпус 49 мм из розового золота

Chopard, Jaeger-LeCoultre и Cartier обеспечили отсутствие паузы между часовым и минутным боем в начале часа. У Chopard репетир получает энергию от отдельной пружины, которая заводится основной головкой. С полного завода самый длинный бой (в 12:59) можно прослушать 12 раз. О состоянии пружины сообщает расположенный у «3 часов» индикатор запаса хода. Он имеет две шкалы: одну — для механизма хода, вторую — для репетира.

В Zeitwerk Minute Repeater от A.Lange & Sohne репетир питается от основного барабана. Звуковой модуль отбирает довольно много энергии, и чтобы его работа не привела к остановке основного механизма, специальное устройство блокирует запуск репетира, если запаса хода осталось меньше, чем на 12 часов. На индикаторе запаса хода этот момент отмечен красной точкой. Поскольку время A. Lange & Sohne Zeitwerk отображает не стрелками, а дисками с цифрами, логичным решением стало использование децимального боя. Верные принципу создания максимально зрелищных часов, инженеры A.Lange & Sohne вынесли гонги и молоточки на сторону циферблата, чтобы владелец мог любоваться работой модуля. Здесь механизм также имеет защиту от неправильного использования: во время боя блокируется головка. Но в Zeitwerk одновременно с этим блокируется и механизм переключения дисков. С одной стороны, это обеспечивает четкую синхронизацию между звуковой и оптической индикацией, с другой, цифры в какой-то момент могут отображать неправильное время (например, продолжительность боя в 12:59 составляет 20 секунд, во время которых диски будут неподвижны).

Manufacture Royale Opera Tourbillon Minute Repeater с калибром MR01 в раздвижном корпусе 50 мм из розового золота

Децимальный бой становится все популярнее. Он реализован в репетирах и Credor, и A. Lange & Sohne, и Officine Panerai. Причем Panerai Radiomir способен отбивать время как в основном, так и во втором часовом поясе, а звук похож на корабельный колокол, отбивающий «склянки» (кстати, здесь используются три гонга вместо обычных двух).

Рекордсмен по звукам Patek Philippe Grandmaster Chime 6300. Калибр GS AL 36–750 QIS FUS IRM включает в себя целых пять возможностей: Grande Sonnerie (автоматический бой каждую четверть часа, когда звучит и номер часа, и номер четверти), Petite Sonnerie (то же, но без часового боя), репетир, звуковую индикацию даты и будильник. Причем будильник не просто звенит, а отбивает время, как это обычно делает репетир. А репетир умеет «произносить» дату: для 23-го числа прозвучат сперва два «динь-донг», затем три высоких «динь». Ref. 6300, запущенная в 2016 году, стала регулярной версией юбилейного «перевертыша» Ref. 5175, представленного в 2014-м в честь 175-летия Patek Philippe. Ее отличает корпус из белого золота, лишенный фантазийных арабесок, и цена на триста тысяч меньше: «всего» 2 300 000 франков.

Швейцарский четвертной репетир от неизвестного мастера, изготовлен ок. 1830 г.

Звучащие часы становятся более функциональными, более громкими и чистыми по звучанию. Но они никогда не будут более простыми и дешевыми. Это значит, что в отличие от многих других вещей, обесценивание репетирам не грозит. Они так и останутся вотчиной истинного знатока.

История репетиров

За давностью веков точных данных об изобретателе репетира не сохранилось. Обычно им считается англичанин Даниэль Куэр. Во всяком случае в 1687 году король Англии Джеймс II выдал патент именно ему, а не его сопернику, священнику Эдварду Барлоу, который еще в 1679-м построил настольные часы, способные отбивать количество часов по требованию владельца. Возможно, это произошло потому, что репетир Куэра имел одну кнопку как для часов, так и для четвертей часа, в то время как изделия Барлоу и другого заслуженного мастера — Томаса Томпиона — имели в то время по две кнопки.

Чуть позже Куэр создал «получетвертной» репетир, который отмерял время с точностью до семи с половиной минут. В 1710 году Самуэль Ватсон изобрел пятиминутный репетир, а появлению в 1750-м минутного репетира мы обязаны знаменитому часовщику Томасу Мюджу.

Meuron, четвертной репетир № 9340 в корпусе 55 мм из розового золота, Париж, ок. 1830 г.

Первые устройства имели весьма серьезные габариты. Уменьшить механизм до действительно карманных размеров удалось только после замены колокольчиков на стержневые гонги. Это изобретение приписывают то Аврааму-Луи Бреге, то другому мастеру — французу Леруа.

Дальнейшее развитие репетиров носило преимущественно технический характер. Попытки уменьшить их размер уперлись в высокую сложность механизма и большое количество деталей. Упаковать его до наручных размеров удалось компании Audemars Piguet в 1892 году. Но к тому времени уже появились спички и потребность в репетирах отпала: слишком дорогой была эта игрушка.

Daniel Quare, четвертной репетир № 856 в корпусе 50 мм из стрерлингового серебра, Лондон, ок. 1690 г.

В середине ХХ века было предпринято несколько попыток сделать репетиры более дешевыми и доступными большему числу людей. Пятиминутные репетиры выпускали компании Driva, Angelus, Kelek. Сегодня количество компаний, которые самостоятельно производят репетиры, укладывается в пару десятков. Среди них можно отметить Patek Philippe, Jaeger-LeCoultre. Для многих брендов механизмы со звуковыми модулями изготавливает Кристоф Кларе.