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音梳防震片設計歷程


防震片設計的過程

我們在第一次出貨的時候出過一個大紕漏,音梳上的一個小小的塑膠片會脫落。各位可能不了解這片塑膠的功能,但我們其實默默的在上面投注了巨大的心力做開發。這篇文章,就是紀錄在這片小小的防震片上,所發生的種種事情。

防震片的功用

音樂盒有一個缺點,或者可以說是特色,就是一般旋律都比較柔和/緩慢,各位有想過其中的原因嗎?是因為比較有情調所以旋律慢嗎?

我認為真正的原因,是因為音樂盒設計上的限制,無法快速的敲擊連續音。因為音樂盒音梳機構先天上的缺陷,在敲擊連續音的時候會產生尖銳的金屬撞擊聲。所以當歌曲有連續音的旋律,又無法用編曲的方式避開的時候,就只能放慢歌曲速度,想辦法把旋律勉強塞進去音樂盒裡。

用一個生活中的例子解釋,把尺一端固定在桌子的邊緣,用手去撥動懸空的另一端。接下來用筆去接觸震動中的尺,尺會拍打筆頭並迅速停止,同時產生短暫尖銳的碰撞聲。音樂盒中的連續音噪音,就是因為下一個音的金屬點接觸震動中的音梳,產生了類似的金屬碰撞聲。

防震片的用途,就是再下一個音開始之前,用柔軟的塑膠片當作緩衝,讓音梳停止震動,消除尖銳的碰撞聲。其他的樂器,例如鋼琴,都各自有針對這種狀況的特殊設計,但音樂盒因為體積小構造單純,目前為止並沒有完美的對策。

(有興趣了解樂器內的延音控制裝置者,可以參考這個英文影片說明鋼琴內的damper設計如何控制音階彈奏後的餘韻長短)

防震片的限制

既然防震片可以解決這個問題,為何音樂盒的節奏還是有限制?原因是因為這種防震片效果仍然有限,比方說原本兩秒內連續音會有雜音,進步成一秒內連續音才有雜音。但以編曲的角度看,這樣還是遠遠的不夠。

此外防震片因為是塑膠材質,所以也有耗損問題。整個音樂鈴裡面,最脆弱的零組件就是防震片。一個有防震片的紙帶式音樂盒,他的官方播放壽命其實只有約400小時,之後就會因為防震片磨損,品質開始下降。

不用防震片的解法

那既然這樣,難道沒有其他不用防震片的解法嗎?據我所知,其實塑膠防震片的用法只有日本Sankyo品牌在使用。大陸品牌因為全是仿冒日本,所以也使用相同的方法。我們有跟美國的音樂盒收藏家討論過這個部分,得到的答覆是歐美品牌沒有這種設計。

那其他還有解法嗎?有的。在不管成本的情況下,大型的音樂盒常常會有雙碟片/雙音梳的設計。

(有興趣觀看大型高級音樂盒用雙音梳演奏的效果者,可以看看這個影片)

一般認知是用雙音梳來增加雙倍音量,但我不這樣認為。我覺得雙音梳的設計是為了解決連續音的問題,因為同一個音階,可以從多個不同的位置發出聲音,也就是迴避了連續音時,必須敲擊同一個震動中金屬的問題。

但Muro Box無法用這種設計,很簡單就是因為成本的問題。Muro Box的定位是”每個人的”專屬回憶,不是”有錢人的”專屬回憶。

Muro Box的困境

我們無窮盡困難的起始點,就是當一開始定義Muro Box的功能規格時,我們只問了編曲老師的意見,就訂出高速連續音的標準,高達每秒鐘四拍,也就是每秒鐘,同一個音要可以連續敲四下。

這種速度以傳統音樂盒的標準,完全是不可能的任務,但我們因為天真所以無懼,在當初並沒有意識到這標準的嚴重性。

如果以功能性來說,我們輕易的達到了。但是對於伴隨而來的敲擊噪音,我們一直誤判是因為其它的機構缺陷造成的,所以沒有優先去解決。直到最後才驚覺,完蛋這裡的雜音我們束手無策。難道我們必須降速,讓音樂盒回到一百年前的標準?

Muro Box解決問題的過程

我們一開始嘗試稍微改變防震片的形狀,希望能夠加強吸震的效果。很快我們就知道這不可行。如果行的通,日本早就這樣做了。

那轉念一想,如果是吸震不足,那就是太薄了吧,那我就厚一點吸震不就好了。可是材料一改變,代表的就是連已有40年製造經驗的協櫻音樂盒工廠都無法幫我們處理,我們必須獨自尋找供應商做樣品測試。

我們剛開始時透過一家大陸模切廠的協助,開了模具後測試了各種塑膠材質。PVC,麥拉,PC,想盡辦法,將他們廠內所有可用的材料都用盡,卯起勁來做各種密集的測試。結果材質上碰上各種問題,斷裂,磨損,變形,不能膠合。不要說解決雜音了,繞了一大圈比原來還差。

塑膠片,是哪種塑膠?塑膠有千百種,我們光從材料開始就卡住,對方已經快要被我們搞瘋了,下一個還要測試哪種塑膠?我們透過各種關係,終於輾轉得知手上防震片的材質是聚乙烯對苯二甲酸酯,俗稱的PET,也就是寶特瓶的原材料。

我們衝進台北著名的後火車站附近,有名的太原路塑膠材料街。問遍整條街,沒有一家有我們要的PET材料。詢問多家台灣沖型的加工廠,一如往常,除了沒有,就沒有其他答覆。

無可奈何之下,開始再度搜尋大陸的廠商。在網路大海中尋尋覓覓,終於透過微信聯絡上了一家供應商,好不容易取得了規格的樣品,終於能開始做測試了。

第一次的小成功

“有用”

終於,我們第一次將連續音的敲擊聲消除。高興之餘,我們趕緊將樣品送給協櫻組裝。防震片是用膠黏的方式貼在音梳上,我們要用他們的標準製程去黏貼防震片。

如果劇情到這裡就結束,那就真的太奇怪了。我們馬上接到通知,送去的樣品無法承受住製程中的高溫,變形了。我們將這個不幸的消息回報給大陸的供應商,沒有想到,他們竟然推薦競爭公司的產品給我們。在搜尋廠商上面受盡無盡挫折的我,一開始有點反應不過來,不是開玩笑吧?


不可思議,沒有賺到錢,還幫我一把。真心的感謝你們,謝謝你們的幫助。

下一個奇蹟

經由大陸供應商的指點,輾轉的我們連絡上了日本Kimoto的原廠。照慣例,迎接第一次的業務拜訪,由他們台灣分公司派人來了解我們的需求。

交流時他們相當好奇,為何我們會找上Kimoto,因為傳統上PET薄膜是使用在底片膠捲,或輸出高精密印刷品,如空拍機掃描的地圖等。之後因為耐磨的特性,被大量地使用在液晶面板,觸碰螢幕等工業領域。但我們是做音樂盒,對他們來說,完全是一個不能理解的應用。

(圖片來源:Kimoto官網首頁)

我解釋完防震片的原理後,也告訴他們為何非請他們協助。防震片必須承受反覆的摩擦與震動,又因為膠黏的製程有超過100度的高溫,只有他們提供的材料才能承受住。另外我們碰到各種膠黏的問題,也希望能透過Kimoto的特殊表面處理來解決。

終於順利取得樣品,測試承受住了膠黏製程的高溫,但是反過來,如何採購變成頭痛的難題。音樂盒的防震片體積並不大,但Kimoto是上游的原料商,訂購用整卷算,我買一次大概可以用個100年吧。

但奇蹟再一次的發生了。他們願意用少量的方式支持我們音樂盒的開發。我們一路上受到太多人的幫助,感謝你們,Kimoto,謝謝你們的協助。

慘痛的教訓

終於,數不盡的來回奔波,日夜煎熬,音樂盒終於迎來的第一次出貨日子。不幸幾天後,音梳的防震片就出了大紕漏。第一批收到的顧客開始有人回報防震片脫落。

真是洩氣!這其實本來是可以避免的。我們膠黏的製程因為更換材料後不穩定,如果我們測試足夠久的時間,脫落的問題應該在QC的時候就應該發現,出貨瑕疵品到顧客手中另外造成額外的問題,這是我們開發產品的不成熟。

這次的意外影響深遠,讓我們當下立即停止繼續出貨,讓音樂盒重新接受壓力測試並再次改善品質。目前我們的新壓力測試是以連續16天,每天演奏24小時來當作驗收門檻,這也是有出貨到全球各地的協櫻公司建議的實驗天數。

我們在這段漫長等待實驗結果的時間裡,整個團隊都很洩氣。真的很難忍受,幾年來無窮盡的困難與打擊,連最後一刻都不放過我們。

幸好受到很多人的鼓勵和支持,與我們配合廠商無底限的協助。我們重新翻新了製程與材料,讓現在的防震片遠遠的超越原始設計,真正的達成了所有傳統音樂盒所不能迄及的超高規格。

結語

其實這裡記錄的只是音梳防震片開發過程的一小部分。但相信大家可以感受到,只是因為一個連續音的敲擊雜音,不可思議的人力與資源被投入來解決問題。看似簡單的塑膠材料,竟牽涉著台灣,大陸與日本三地不同的加工廠。

但這就是為何Muro Box如此的特別,如此的得來不易。Muro Box是太多人努力後的心血結晶,發生無數奇蹟後才能誕生。

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