手表中使用的音叉晶體是石英晶體中的“經(jīng)典”，它的頻率總是正好為32.768 KHz，但是為什么是這個(gè)值呢？這個(gè)問(wèn)題的答案可以在石英晶體的歷史中找到。貝爾電話實(shí)驗(yàn)室是當(dāng)今美國(guó)電話電報(bào)公司電信集團(tuán)的前研究部門(mén)，是這一領(lǐng)域的先驅(qū)之一。最初，他們的研究重點(diǎn)是穩(wěn)定無(wú)線電頻率，但很快就清楚了石英晶體也可用于時(shí)間測(cè)量。1928年，美國(guó)人自豪地展示了世界上第一個(gè)石英鐘。

音叉晶體樹(shù)立了新的精度標(biāo)準(zhǔn)

在這一突破之前，所有的鐘表都是純機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的。通過(guò)安裝石英晶體和使石英振蕩的相應(yīng)能量源，首次引入了電子元件。這確實(shí)奏效了:新款石英表的走時(shí)比純機(jī)械手表精確得多。

但是石英晶體實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了什么功能呢？簡(jiǎn)而言之，石英晶體確保手表“知道”一秒持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。這是通過(guò)產(chǎn)生恰好1赫茲的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。赫茲是頻率的常用測(cè)量單位。它表示周期信號(hào)中每秒重復(fù)過(guò)程的次數(shù)；在這種情況下，秒針在表盤(pán)上前進(jìn)一個(gè)位置。

輸出頻率32.768 kHz？

32.768KHz音叉晶體的唯一標(biāo)準(zhǔn)頻率來(lái)自哪里？要理解這一點(diǎn)，你必須知道石英晶體的頻率取決于它的形狀和大小。一個(gè)自然頻率只有1赫茲的石英會(huì)如此之大，它更適合“大本鐘”鐘樓，而不是手表。顯然，從生產(chǎn)和使用的角度來(lái)看，這是相當(dāng)不切實(shí)際的，所以有一個(gè)特殊的技巧。

32.768 kHz頻率的手表晶體比較容易生產(chǎn)。內(nèi)置于手表中，其原始頻率使用所謂的T觸發(fā)器或波紋計(jì)數(shù)器進(jìn)行分割。每個(gè)T觸發(fā)器可以將石英的頻率減半。如果15個(gè)這樣的觸發(fā)器串聯(lián)，32.768 kHz的輸出頻率正好等于1赫茲。因此，經(jīng)典音叉晶體的頻率最終是簡(jiǎn)單的算術(shù)運(yùn)算和石英生產(chǎn)的一般條件的結(jié)果。

面向大眾市場(chǎng)的精確頻率

幾十年過(guò)去了，石英表才最終進(jìn)入大眾市場(chǎng)。1969年，日本精工公司在市場(chǎng)上推出了第一款商用石英手表。然而，46萬(wàn)日元的成本相當(dāng)于一輛小型汽車(chē)。但是發(fā)展很快:到20世紀(jì)70年代中期，石英表已經(jīng)比純機(jī)械機(jī)芯的“傳統(tǒng)”手表便宜。

當(dāng)時(shí)，NDK也抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)，建立了自己的音叉晶體和其他頻率控制產(chǎn)品的貿(mào)易和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。自然，音叉晶體仍然今天投資組合的一部分。然而，NDK石英晶振也提供了一個(gè)各種振蕩器音叉頻率為32.768KHz。