理论研究重大成果2，用软件分析机芯音频，精确摆幅实测

chn6

表有多种玩法，研究相关技术也是其中一种，并且乐在其中。

因受感于已故制表大师乔治.丹尼尔斯的故事，2年多前开始接触同轴擒纵机芯，了解到其划时代的设计理念，通过搜集各种资料，分析物理数据和机械原理，越来越感觉到同轴擒纵是唯一未来可能彻底替代传统瑞士杠杆擒纵的设计。

之前也在论坛因为同轴擒纵的问题，与不少人发生过争执，但总体而言，通过辩论甚至争吵，促进了我们更多人对同轴擒纵的了解。不过有关设计的最终表现，只能通过科学的方法进行可量化的测量和分析，才能得出客观的结论。

评估性能的唯一方法是对机芯音频进行测量，获取其运行数据，购买校表仪是最简单的途径。但问题是，同轴擒纵的音频波形与传统杠杆擒纵有较大差异，绝大多数国产校表仪只能获得准确的日差和偏振值，无法获得精确的摆幅值。

评估机芯运行状态最关键的就是摆幅，特别是对比新机芯与同款已经使用数年的机芯之间，摆幅的衰减可以很好的反映机芯总体设计的优劣。

不过这一切的前提必须是获得足够精确的摆幅，即使购买价格3000+的国产校表仪，也不能确保获得同轴擒纵的摆轮摆幅。根据OMEGA官方的手册，能够准确测量同轴机芯的校表仪，只有瑞士 Witschi 公司的 Watch Expert II/ III（价格18000），Chronoscope S1/M1（价格35000）这些顶级货，如果不是专业修表，这投资有点浪费了。

难道就没有别的办法了？第一阶段的研究成果是弄懂机芯各项数据的测量原理，也就是校表仪的技术原理：
理论研究重大成果，全功能数字校表仪：日差、摆幅、偏振
http://www.iwatch365.com/thread-17383221-1-1.html

通过实践发现，iPhone的麦克风在足够安静的环境下对机芯录音，其音频波形的质量足够进行所有定量计算，杠杆擒纵不在话下，同轴擒纵也应该可以，无法是波形的识别取值方式不同，通过使用Excel表格，已经可以计算出摆轮的精确摆幅。

根据理论基础，机芯摆轮摆幅的准确获得，需要清洗的擒纵音频波形，并计算对应关键位置的时间差。传统杠杆擒纵的波形简单明了，其实是非常容易判断的：


杠杆擒纵机芯的典型音频波形：




只要获得第一个和第三个波峰间准确的时间间隔，便可以获得精确的摆幅：



同轴擒纵的特点是：摆轮顺时针和逆时针旋转的两次擒纵碰撞音波形并不完全一样（即 tic 和 tac 的波形不同）：
8500同轴擒纵的tic波形


8500同轴擒纵的tac波形



另外一个困扰很久的问题，就是之前有个别8500的误差单，摆幅数据偏低，比如这份：


这是一份据说使用了2年3个月8500机芯的误差单，8500新机芯的摆幅一般应该在280至290之前，如果使用了年内就降低到255，只能说明8500机芯并没有明显超越传统杠杆擒纵机芯，真的是这样吗？

在我自己的8500 Golf使用满两年之际，我前往OMEGA武汉售后中心，在得到工作人员的热情接待后，我自己亲手测量了这枚使用两年的8500。

http://www.iwatch365.com/thread-17382066-1-1.html
730天, AT8500两周年误差实测. 另8500原来真的可以打GOLF！

武汉售后中心使用的是Watch Expert II校表仪，测出的数据和上面一份却很接近：



FP - 2012.01.12 - 2014.01.11
C___+003__252__0.2 | D___ 04.0__020__0.2
F___+004__260__0.4 | X___+02.3__248__0.3
9___+000__240__0.4 | Xv__+01.7__244
6___+002__246__0.2 | Xh__+03.5__257
3___+003__245__0.2 | Dvh_-01.8__-013
0___+002__245__0.4 | Dv___03.0__006

难道8500真的使用2年后摆幅会有所衰减？？？ 按照原理这不可能啊，同轴擒纵动能传递效率如此之高，机芯通过模拟平台全面优化设计，难道就是这个结果？？？

当晚我开始寻找有关 Witschi 公司校表仪的资料，功夫不负有心人，竟然很快就找到 Witschi 公司有关 Watch Expert 系列校表仪的资料，特别有个配套的教学软件，其中明确注明：测量同轴机芯，要使用 Sep1模式，并且升角要设置为：
44度
而不是OMEGA公司机芯资料上注明的38度！只有设置为44度的升角，Watch Expert 系列校表仪才能获取正确的同轴机芯摆幅！



只有 Chronoscope 系列校表仪，才能设置为38度，因为其波形采样计算方法不同。

这下我才明白，在售后中心用38度升角测量摆幅是错误的，根据计算，换算出来的摆幅值应该是：
38度升角计算的摆幅252度，以44度升角计算是292度！

为了进一步验证，用手计算肯定不是好办法，一段2分钟的机芯录音，包含840个擒纵碰撞音节，是不能一一用手测量计算的。



曾经有款小日本编写的校表仪程序，但实际使用效果太差，别说同轴机芯，杠杆机芯的摆幅都测不出来。既然iPhone麦克风的录音质量不错，何不做个软件来自动分析计算？说干就干，做完基础设计后交给手下的程序组，用了一个月不到便初有成效！我们以测量同轴擒纵为目标，当然杠杆擒纵更简单，顺便一并做了。

正在开发过程中，遇到一件幸运的事，就是OMEGA版的射手版主，正好获得OMEGA公司提供的AT8508试带测试机会，我便联系射版录一段8508的机芯音频，因为8508是新出产品，其机芯肯定应该是全新性能状态。

射版很努力，先后发来数次辛苦的录音，其中最后一次为了安静是在被窝里录的，哈哈哈哈，而且我特别叮嘱要上满弦再录。

无论具体计算的方法如何，只要采用统一的公式和采用标准，如果全新的8508和我已经使用两年的8500，得出的摆幅结果接近，不就可以证明同轴机芯的设计优势了吗？

感谢我的程序员们，虽然对他们来说写代码已是家常便饭，我们的工程版擒纵分析软件果然很好用，用来自动计算日差、摆幅、偏振真是赶上瑞士校表仪了，哈哈哈

先看看我的8500 Golf的实测截图：满弦，表面朝下


模仿老式校表仪，对机芯频音进行打点记录，并可以放大缩小查看。


测试的结果可见图片右上角：
摆幅：293


再看看射版的8508的实测截图：满弦，表面朝下



摆幅：288

射手版主确认，此AT8508在录音前手上链60多把，肯定满弦，因此我们可以得出：

8500系列同轴擒纵机芯，日常天天使用，2年后摆幅毫无下降！

而且，我已经拿到两例全新8500机芯的录音，重要的发现是2013年出品的8500，其摆轮偏振值比我之前2年的都好得多，射手版主测试的AT8508几乎无偏振，音频打点几乎是一条直线，而我的GOLF有0.2至0.45的偏振（0.5以下合格），是两条平行的打点线。也许说明这2年来8500出厂的装配调试标准有所提高。


此外，公司有同事带ROLEX，3135的机芯录音测试也附上一份，带了1年多的表，走线也非常不错，ROLEX应该是杠杆擒纵机芯最杰出的代表：



最后，为了对软件进行更全面的测试，并为各位表友提高一个不用出门就能获得自己手表全面信息的方法，有iPhone手机的各位，可以录音后用电子邮件发给我，我可以帮你评估手表的运行状况。用其他手机的同学不敢保证一定行，因为麦克风降噪技术是关键，iPhone5以上使用的是3麦克降噪。

用iPhone录音的请最好使用Recordium这个APP，非常好的录音专业软件，安装PP助手后不用越狱也可以下载使用，并可通过PP助手将录好的音频无线传送到电脑。


装好Recordium后，请在录音前按左下角的小齿轮设置，将录音格式设置为WAV格式。




在开始录音后，点击左侧小麦克风，打开麦克风录音增益设置，将滑杆拖至右边最大，增益500%




录好的WAV文件，传到电脑，压缩成RAR文件，发送至我的邮箱即可，稍后我将专门开一贴，收集大家的音频。



~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~



目前软件的功能包括：
1. 自动识别机芯频率
2. 获得准确的瞬时日差，以及平均日差计算功能，实时测量精度：0.1秒/天，计算精度：0.001秒/天
3. 获得准确的摆幅值，实时测量精度：1度，计算精度：0.1度
4. 获取准确的偏振值，实时测量精度：0.01毫秒，计算精度：0.01毫秒
5. SNTP本地时频精确校准，误差极限精度：0.001秒/天，确保本地时间与UTC完全同步。
6. 通过阿伦方差，计算机芯摆轮频率稳定度，了解原子钟的同学肯定知道这个参数的含义，这是目前所有校表仪都不提供的计算，但对评估机芯运行状态非常有意义。
7. 复古显示机芯擒纵音的打点记录，清晰描绘机芯实际运行的细节状态，可通过此记录分析机芯故障原因。
8. 支持多种擒纵系统，包括：钟摆、瑞士杠杆擒纵、同轴擒纵，甚至音叉擒纵。
9. 支持多方位测试，最高可达6方位，并给出综合评估值。


坐在家里获得手表详细测试的方法：
1. 对手表、怀表、挂种、座钟录音
2. 在尽量保持环境安静的前提下，使用iPhone4s或以上手机对钟表进行录音。其他手机的同学不敢保证一定行，因为麦克风降噪技术是关键，iPhone5以上使用的是3麦克降噪。
3. 为iPhone手机安装专业录音软件 Recordium，推荐越狱用户通过PP助手安装此软件，国际软件中文界面。
4. 用iPhone自带的耳机麦克风，为钟表录音。注意避开磁场较强的耳机！如下图般将麦克风塞压在表的背面，画有麦克风图标的一侧贴紧机芯后背。


5. 点击启动 Recordium，首先点左下角小齿轮进入设置界面，选择录音格式为 WAV，质量最佳
6. 在开始录音后，点击左侧小麦克风标志，进入麦克风增益选项，向右拖动滑杆到头，增益500%。点右侧小垃圾桶返回主界面
7. 请至少录音1分钟以上，3分钟以内即可，无需太长，录音过程中手表要放置稳定，尽量减少环境噪音，以及振动。录制好了后，将WAV文件传到电脑，压缩成RAR文件，发给我。


有兴趣的表友请首先在此跟帖，表示愿意参与测试。录音完成后用，请用winRAR将WAV文件压缩，发送电子邮件至：
1305179462@qq.com

或者使用百度云盘，上传并分享机芯录音文件： http://pan.baidu.com

我将在24小时内为大家提供详细的误差报告。

请注意，由于可能的工作量巨大，暂不接受超过3方位的误差测试。如果希望多方位测试的表友，请只测量一下3个方位：

1. 正面朝上，缩写 DU
2. 9点朝上，缩写 PD
3. 6点朝上，缩写 PL

这些也是日常使用手表最常处于的方位。

有兴趣的同学请积极参加，第一测试周期，为期一个月。从现在开始。


之前已经测试了OMEGA版版主试带的AT8508，详细见：
http://www.iwatch365.com/thread-17388134-1-1.html

提供一个机芯原始录音的音频范例：
http://pan.baidu.com/s/1eQIbl6a

只要达到或接近这个质量即可，软件内带数种滤波算法。

新人新手新表

座沙发上学习。

hbsycssxbq

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bzslyz

这才是专业人士！

chn6

目前软件的功能包括：
1. 自动识别机芯频率
2. 获得准确的瞬时日差，以及平均日差计算功能，实时测量精度：0.1秒/天，计算精度：0.001秒/天
3. 获得准确的摆幅值，实时测量精度：1度，计算精度：0.1度
4. 获取准确的偏振值，实时测量精度：0.01毫秒，计算精度：0.01毫秒
5. SNTP本地时频精确校准，误差极限精度：0.001秒/天，确保本地时间与UTC完全同步。
6. 通过阿伦方差，计算机芯摆轮频率稳定度，了解原子钟的同学肯定知道这个参数的含义，这是目前所有校表仪都不提供的计算，但对评估机芯运行状态非常有意义。
7. 复古显示机芯擒纵音的打点记录，清晰描绘机芯实际运行的细节状态，可通过此记录分析机芯故障原因。
8. 支持多种擒纵系统，包括：钟摆、瑞士杠杆擒纵、同轴擒纵，甚至音叉擒纵。
9. 支持多方位测试，最高可达6方位，并给出综合评估值。


坐在家里获得手表详细测试的方法：
1. 对手表、怀表、挂种、座钟录音
2. 在尽量保持环境安静的前提下，使用iPhone4s或以上手机对钟表进行录音。其他手机的同学不敢保证一定行，因为麦克风降噪技术是关键，iPhone5以上使用的是3麦克降噪。
3. 为iPhone手机安装专业录音软件 Recordium，推荐越狱用户通过PP助手安装此软件，国际软件中文界面。
4. 用iPhone自带的耳机麦克风，为钟表录音。注意避开磁场较强的耳机！如下图般将麦克风塞压在表的背面，画有麦克风图标的一侧贴紧机芯后背。


5. 点击启动 Recordium，首先点左下角小齿轮进入设置界面，选择录音格式为 WAV，质量最佳




6. 在开始录音后，点击左侧小麦克风标志，进入麦克风增益选项，向右拖动滑杆到头，增益500%。点右侧小垃圾桶返回主界面




7. 请至少录音1分钟以上，3分钟以内即可，无需太长，录音过程中手表要放置稳定，尽量减少环境噪音，以及振动。录制好了后，将WAV文件传到电脑，压缩成RAR文件，发给我。


有兴趣的表友请首先在此跟帖，表示愿意参与测试。录音完成后用，请用winRAR将WAV文件压缩，发送电子邮件至：
1305179462@qq.com

或者使用百度云盘，上传并分享机芯录音文件： http://pan.baidu.com

我将在24小时内为大家提供详细的误差报告。

请注意，由于可能的工作量巨大，暂不接受超过3方位的误差测试。如果希望多方位测试的表友，请只测量一下3个方位：

1. 正面朝上，缩写 DU
2. 9点朝上，缩写 PD
3. 6点朝上，缩写 PL

这些也是日常使用手表最常处于的方位。

有兴趣的同学请积极参加，第一测试周期，为期一个月。从现在开始。


之前已经测试了OMEGA版版主试带的AT8508，详细见：
http://www.iwatch365.com/thread-17388134-1-1.html

提供一个机芯原始录音的音频范例：
http://pan.baidu.com/s/1eQIbl6a

只要达到或接近这个质量即可，软件内带数种滤波算法。

weisemo

牛人之贴，膜拜

weijunshi

太深奥了，顶贴

boxdb

楼主对同轴擒纵的理解可谓是大师级了，
好奇想问问楼主是否从事钟表业？

mfllss

支持下，报名参与

流泪的射手

六六给力~

micropig

我先支持一下，愿意参加测试。音频文件明日发给楼主。谢谢。

chn6

boxdb 发表于 2014-2-14 23:01
楼主对同轴擒纵的理解可谓是大师级了，
好奇想问问楼主是否从事钟表业？

我是做空气动力仿真的，那个比表稍微复杂点，呵呵。。

chn6

micropig 发表于 2014-2-14 23:53
我先支持一下，愿意参加测试。音频文件明日发给楼主。谢谢。

注明论坛ID啊，要不然搞混了。

lmg逗你玩

学习学习

DDN0531

感谢分享

crdjcrdj

我支持楼主，愿意参加测试，正在录音，一会把音频文件打包给你。我的邮箱是373345853@qq.com

crdjcrdj

音频文件已发送

chn6

crdjcrdj 发表于 2014-2-15 18:30
我支持楼主，愿意参加测试，正在录音，一会把音频文件打包给你。我的邮箱是

好的，记得写上你的论坛ID，最好有表款型号，我好做记录。

第一位测试的同学成绩已经出来了：

http://www.iwatch365.com/thread-17388313-1-1.html

qiezi78

太牛了，赞一个