外设之键盘选择

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一、一点键盘历史

键盘最早是作为打字机的一个输入部件出现的,早期的打字机都是机械式的,键盘相当于一种机械触发的开关,用来触发打字机内部的机械结构。后来随着一些电子设备的出现,如电子计算机等等,键盘开始独立成为一个外设。同时,用来触发机械结构的键盘逐渐成为触发电信号的键盘,键盘也逐渐变得电子化和模块化,其中一种模块我们称为轴体,其决定了键盘的触发方式,同时决定了整个键盘手感。

在发展阶段上,早期出现机械键盘,后来出现薄膜键盘,这两种都是电阻式触发。再后来出现静电容键盘,然后出现光轴键盘,再接着出现电磁键盘,顾名思义,它们分别是电容触发、光栅触发、电磁触发。

 

二、轴体介绍

现代键盘的主要构成是基本电路板、轴体、中控三大部分组成。基本电路板与中控都很成熟,电路板的线路构成基本不变,中控则是采用现成的芯片构成,包括外围电路,都很相似(可能在RGB灯光上有一丁点差别),因此,轴体就成了各大键盘之间主要差异点,也成了卖点。目前市场上主要有机械轴、静电容轴、光轴,电磁轴等。

轴体品质主要从灵敏度、手感、段落感、声音、劳累程度四个方面来决定:

1、触发方式

灵敏度主要由触发方式决定。其主要有以下几种类型:

电阻式(机械和薄膜)

电容式

光电式

电磁式

一般来说,光电式触发最快,电容触发次之,电磁式随后,电阻式触发最慢。(但是,触发也取决于键程的设计,真正选择的时候,还需要综合考虑各种因素。)

 

 

2、手感

手感主要取决于轴体的力学结构,。主要有以下两种:

1)、腕胶

腕胶的手感给人一种粘上去的感觉,主要是由于腕胶额弹性不足,在按压和回弹的过程中,不能提供足够的弹力,从而导致按压的压力不足,给人的感觉是不够爽快,回弹的速度不够,感觉就像粘上去一样。但是其好处是足够静音,比较轻。主要有矽胶(NIZ)和硅胶两种。

 

2)、弹簧

弹簧的弹力足够,按压过程有压力足够,让人能够感受到按压过程,回弹的速度够快,给人的感觉就是很干脆。但问题在于,弹簧会发出声音,需要设计消除弹簧声音,否则会非常难听。

 

3、段落感

段落感主要由轴体的中心柱的是否有凸起决定,在上半部分按压的时候,需要较大的力,一旦过了某个点,阻力就变得非常小,类似于按压圆珠笔。cherry的段落感轴的中心柱在设计的时候会有一个凸起,按压的时候,遇到那个凸起,会明显感觉到阻力变大,然后通过这个凸起之后,就会有明显的卸力的感觉,形成非常明显的段落感。

 

 

4、声音

轴体上下两部分之间碰撞会产生声音,有的轴体有良好的设计,使得轴体之间的弹簧声消除,只能听到中心柱与下两部分之间碰撞的声音;另外的一些轴体设计有声腔,碰撞的声音经过声腔放大,清脆而响亮。有的设计得比较差的声音还会听到弹簧框框的声音,很难听,这就是比较次的一类轴体。

 

 

5、劳累程度

所谓劳累程度主要是看一个轴体其每次按压所需要损耗的精力,主要有键程和压力决定。用物理方面的描述就是,每次按压需要我们做更多的功。如果每次按压所需要做更多的功,则长时间使用会感觉到更累,如果每次按压所需要的功更少,那么长时间使用会让人感觉轻松一些。功=压力*键程。

 

 

 

三、一些代表性轴体

机械轴:触发依靠簧片导通电路。

代表厂商:cherry,一代MX轴可以说是机械轴的经典,曾经随着电竞行业的发展,火遍了大江南北。

cherry轴原理:cherry轴采用接触触发,轴体内部由两个簧片,弹簧,上盖,下盖,中心柱等5部分组成。随着中心柱的按压,簧片上的出点会相互接触,从而导通电路,完成触发。簧片上的触点采用十字接触,减小接触面积,降低磨损,并且镀一层银然后再镀一层金,提高使用寿命。某些轴体中心柱下部还有一个活动体,形成明显的段落感。

优点:使用寿命较长,手感一流,省电,寿命较长。

缺点:不防水也不防灰,一旦灰尘或者一些饮料沾到触点上,就很容易造成双击、多次连击或者毫无反应的情况,(ps:维修办法就是把该轴体拆下来,拆解轴体,然后拿酒精多擦拭几次。)而且触发也比较慢。

图片引用来自于:键盘 

参数说明:

  • 纵坐标力度
  • 横坐标距离
  • operating point 触发点
  • reset point 重置触点
  • tactile point 触发段落感的点(从曲线凸起那边进入段落,回归平直,段落结束)
  • 两条线分别为按下和回弹(reset回弹)

1、线性轴

线性轴是一类直上直下的轴体,没有突触的设计,所以没有那种段落感。

1)、黑轴(静音黑轴)

以下图片引用来自于:

参数:

黑轴的特点在于,其压力克数比较大,按压需要较大的压力,不会误碰,回弹有力,能够更快的进行下一次按压,因而深受职业电竞选手的喜爱,但是长时间使用会非常累。

2)、红轴(静音红轴)

参数:

  

   

特点:手感轻盈,有阻尼感(这是由于中心柱与导向臂摩擦导致,长时间使用后,灰尘或者渣滓卡进去,摩擦力更大,就会更加有阻尼感(行话管这叫很涩),给点润滑剂进去就好了,哈哈哈)可以说是轻量版的黑轴,非常适合办公打字。

2、段落轴

1)、青轴

参数:

 特点:段落感明显,声音清脆响亮,从上图中可以明显的看到,在按压到一定程度下,下部白色的部分突然下沉。(某些时候,这个声音可能会成为噪音。)

 

2)、茶轴

参数:

                                                                                                                                 

特点:有段落感(其段落感来源于中心柱左边与簧片接触的那个凸起,所以就会让然感觉有疙瘩一下的感觉,这就是那种段落感,然后直接整个中心柱装机底部,发出声音,相较于青轴沉闷一些。而青轴是分离式的,凸起在下部分,当疙瘩通过簧片之后,直接就下沉撞击底部,就有会非常明显的段落感,发出声音,声音显得清脆。),但是声音比较沉闷。

以上介绍的都是非常经典的cherry机械轴体,当然近年来,cherry也推出了新的轴体,具体的参数可以去其官网查看。

cherry的官网:cherry各种轴体的参数

随着cherry轴专利的过期,国内机械轴遍地开花,各大轴厂推出纺 cherry轴,可以说是遍地开花,轴体进入百家争鸣的时代。

 

薄膜轴:依靠腕胶上的凸起上的金属线接触电路板而导通电路。

代表厂商:富勒

原理:薄膜由三层组成,上层的电路触点层,中间的绝缘隔开层,下层的电路层,上下两片帖在一起,看起来没有距离,实际上由中间绝缘层隔开了很小的距离,当腕胶按压下来之后,他们就接触在一起,然后导通电路,完成触发。

优点:便宜耐操,很容易做到放水防灰。

缺点:触发慢,手感差,寿命比较短,而且一旦坏了,也很难维修,如下图。

薄膜电路示意:

 

ps:但是在一些高端的薄膜键盘上,会在导向柱和腕胶之间加上弹簧,增加手感和段落感。而且目前一些高端的薄膜键盘,其上盖部分会模拟机械键盘的手感,小米就有一款RGB薄膜TTC定制混动轴,触发仍然是薄膜式,但是上部按键部份是机械手感设计。

 

薄膜键盘的结构:

传统的薄膜键盘是一整块的腕胶铺在电路板上,按压和回弹完全依靠腕胶额弹力,这种在一些遥控器上比较常见。

接着,改进了完全依靠腕胶导致受力不均匀摇晃的问题,增加了键帽的“X”型结构,在一些笔记本电脑上比较常见。

后来,采用中心导向柱+弹簧来改进,仍然完全依靠腕胶,目前一些随机附赠的键盘都是薄膜键盘都已经是这种结构了。

 

现在最高端的薄膜应该是模拟机械手感的混动轴了,如下图,例如TTC定制的混动轴,按压之时,上部的中心柱穿过底部的小孔到达腕胶,然后继续按压到底,触发电路导通。。

 

 

静电容轴:依靠测量两个电介质之间的电容量来判断是否导通电路。

1)、传统静电容

代表厂商:Niz,国产不错的静电容键盘。

原理:传统的静电容轴是使用腕胶提供弹力,后来通过改进,在腕胶内部装上锥形弹簧提供弹力,一般的键盘,拆除掉上部的轴体,只会看到腕胶,打开腕胶,就一定会看到锥形弹簧。(这里可以看到一个与薄膜相比很明显的区别,薄膜的腕胶是一整块,可能是为了保护薄膜电路板,而腕胶的独立的按键上一块腕胶,可以单独拿下来,所以这也为在腕胶中增加弹簧提供了可能。)如下图所示:

按压的时候,通过弹簧挤压电容感应片,引起电容变化,从而触发。

 

优点:触发快,按键轻,手感可以带有一点段落感,寿命长。

缺点:价格高昂(在以前只有日系的静电容键盘,一把随便1200+,国产NIZ入门只需要600+,),费电(限制了无线模式的使用时间,毕竟电池容量有限啊。),不正确使用可能造成电容损坏异常放电,引起触电。

 

2)、静电容机械轴

正如薄膜键盘一样,为了适应现在的市场需求,出现了模拟cherry机械轴手感的静电容轴体。

代表厂商:阿米洛

原理:阿米洛的静电容机械轴体,结构与cherry的机械结构轴体相似,由两个簧片、上盖、下盖、中心柱和弹簧组成,当中心柱往下按压的时候,两个簧片接近,在其中一个簧片上有贴片电容,该贴片电容会受到挤压,引起电容变化,从而触发电路导通。如下图所示:

优点:触发快,手感接近机械键盘,寿命长。

缺点:不防水,费电,不正确使用可能造成电容异常放电,引起触电。

目前似乎买不到静电容机械轴的阿米洛键盘了,期待后续。

 

光电轴:传统光轴依靠机械挡板来实现光路的导通,从而实现电路的导通;棱镜光轴通过棱镜来散射光源信号,随着按压,棱镜位置改变导致其光源信号散射的光线信号强度发生变化,于是就可以判断按压距离,当到达导通的位置时,就使电路导通。

1)、传统光轴

代表厂商:双飞燕独立品牌血守幽灵

原理:传统光轴在中心柱上有一个凹陷,正常状态下,其挡住红外线,随着按压,红外线通过凹陷处到达对面的感光部份上,从而导通触发。(其实光电式开关在工业领域上用得很多,在键盘上也是引入好多年了。)如下图:

优点:响应触发速度极快,很耐用(实际上,光源LED比较容易坏,哈哈哈),号称1亿次按键,而且防尘防潮湿。

缺点:按键手感差一些,而且光源灯通常寿命较短(轴还没坏,光源没了)。

2)、棱镜光轴

代表厂商:FlareTech

原理:红外光线从底部的透光孔进来,经过棱镜两次反射,返回到底部的PT部份,当中心柱按下的时候,三棱镜一起往下,光的强度也随着三棱镜往下而逐渐加强,从而就可以测出三棱镜所处的位置,当三棱镜到达触发位置的时候,从而触发导通电路。如下图:

轴体由上盖、下盖、中心柱和弹簧等组成。下盖上有透明的导光柱,可以将LED灯的光源导到轴体上部,形成发光,弥补了轴体内部不能装LED灯的缺点。中心柱上,有一个三棱镜的特殊结构,这就是该轴体的核心部分。

优点:响应触发速度极快,可以配合特殊的PCB测试到按键的深度,实现调节触发距离,能够热插拔,寿命长。

缺点:价格贵,PCB板上的光源一旦坏了,必须返厂修,中心柱很摇晃,手感不如cherry轴。

 

电磁轴:依靠测量磁场变化来判断电路是否导通。(核心原理当然是霍尔效应了,毕竟这是最简单有效的磁场信号转换为电信号的办法。)

代表厂商:赛睿

原理:轴体部分由上盖、下盖、中心柱和弹簧组成。在中心柱中有磁铁,随着中心柱的按压,磁铁会引起PCB板上的磁场变化,位于PCB板上的霍尔元件,感受到磁场变化,电位信号就会发生改变,从而触发按键。如下图:

 

优点:触发响应速度极其快,可调节触发深度(即键程,从而达到快速触发或者较慢触发),寿命很长,防灰尘,防水,手感较好。

缺点:价格昂贵,霍尔元件一旦坏了,就得返厂修理,手感不如cherry的机械手感。

 

虽然电磁按键开关在工业领域应用广泛,但是在键盘上似乎只有赛睿一家出了一款电磁轴键盘,毕竟这是独家的专利技术。

 

 

四、一些键盘原理及手感

键盘=原理+力学结构

机械键盘=簧片触发+弹簧

薄膜键盘=薄膜电路+腕胶

机械薄膜键盘=薄膜检录+胶腕和弹簧

传统静电容=电容+胶腕和弹簧

机械静电容哥=电容+弹簧

光轴键盘=光路通断+弹簧

棱镜光轴键盘=棱镜光路反射+弹簧

电磁键盘=霍尔效应+弹簧

五、选择键盘的主要因素

选购键盘先要知道键盘有哪些可以考虑的属性,这里我简单列举我想到的所有属性:(排名大致分先后)

1.手感

1.1段落感

1.2 清脆

1.3轻柔

1.4大力

2.键位选择

2.1多少键(66/82/84/87/108等等)

2.2键的位置设计

3.键帽选择(ps:这个可以单独拿来写一下,这直接影响到我们的接触手感,很重要。)

3.1键帽材质

3.2键帽高度

3.3键帽大小是否标准(决定你可不可以自己重新配键帽)

3.4键帽装配(卫星轴还是平衡杆)

4.键盘键值功能

4.1有无程序员模式(随意更换键功能)

4.2是否无冲

4.3节能高频模式

4.4锁键盘

4.5其他功能等(根据自身需求询问商家)

5.灵敏度

6.可调节性

(静电容键盘作为数字键盘,触发深度等参数可以由程序控制,所以可调节型好)

7.稳定性

8.耐用性

9.长时间使用舒适性(主要看压力大小)

10.是否背光

11.是否多模态(有线/蓝牙/2.4G等)

11.1模态参数比如蓝牙是3.0还是4.0,续航时间等

11.2续航是内置锂电池还什么其他电池

11.3如果是2.4G 适配器可否替换等

12.是否防水

13.是否防尘

14.外观

15.键盘大小重量续航(决定是否便携)

16.端口(usb连接还是其他)

17.价格

18.售后(保修,询问什么的)

19.是否7天无理由退货(买来用用,不合适,赶紧退货)

20.试轴器帮助你找到适合自己的键盘

 

六、更好的键盘----自行定制

一些厂商支持定制化键盘,一把几千块,着实贵。例如,cherry就提供客户定制化键盘,阿米洛也提供客户定制化键盘,淘宝上也有商家提供定制化键盘,最好玩的,还是自己买配件手搓,整他一块红木键盘。

 

七、一些键盘图片

机械键盘

filco的圣手二代:

斐尔可(FILCO)FKBC104M/EB2「104双模圣手二代」蓝牙有线双模版机械键盘 黑色 茶轴 -京东
filco的圣手二代,千元以上高端机械键盘

 

杜迦的k320:

杜迦的k320w,600左右中端键盘

 

达尔优的机械键盘:

达尔优机械键盘,200左右的低端键盘

 

薄膜键盘

富勒:

小米混合轴:

小米游戏键盘

 

静电容(键盘中价格第一,俗称“键皇”)

HHKB:

京东售价2999,当时无愧的键皇

 

燃风(RealForce,简称RF):

京东售价2000元

 

宁芝(NIZ):

京东售价884

 

机械静电容

阿米洛:

京东售价869

 

光轴键盘

血手幽灵的传统光轴:

京东售价399

 

赤度的棱镜光轴:

京东售价399

 

电磁键盘

赛睿:

京东售价1599,一个键盘+一个托板

 

参考:

键盘原理(机械键盘 静电容键盘 薄膜键盘 光轴键盘 静电容机械键盘)+键盘选购推荐

键盘触发方式与手感

DIY外设百科:看鼠标行业4大核心技术

薄膜键盘和机械键盘有哪些区别

各种轴体大杂烩

各种轴体杂谈-大量的国产优秀轴体

各种轴体的详细测试数据(收藏600个键盘的男人)

键盘的黑话和术语

薄膜键盘拆解

静电容键盘拆解

光轴与机械轴对比

阿米洛静电容键盘拆解

棱镜光轴介绍

棱镜光轴获奖

 

后记:

国内各种轴厂近年来突飞猛进,国内键盘开关逐渐形成自主专利,真的是一件令人欣慰的事儿。

国际一线开关代工厂---佳达隆------------堪比cherry原厂的机械轴

轴厂凯华------------------防水防尘的Box轴

TTC代工厂-----------------TTC混动轴

阿米洛机械轴静电容轴--------机械静电容轴

双飞燕的LK光轴----------光轴

赤度-------------------棱镜光轴

轴体科普

本文链接http://www.taodudu.cc/news/show-83199.html