Bekontakčiai klaviatūrų jungikliai: kuo Hall efekto ir TMR jutikliai skiriasi nuo mechaninių

Bekontakčiai klaviatūrų jungikliai: kuo Hall efekto ir TMR jutikliai skiriasi nuo mechaninių

„Ars Technica“ vadovas apie naujas klaviatūrų jutimo technologijas.

Mechaninė klaviatūra jau nebūtinai tokia mechaninė.

Per pastaruosius šešerius metus klaviatūros su optiniais, Hall efekto ir kitokiais „bekontakčiais“ jungikliais tapo vis įprastesnės. Jų kainos dažnai didesnės nei tradicinių mechaninių klaviatūrų, kurios ir taip kainuoja brangiau už paprastas membranines. Mainais jos žada tam tikrų teorinių pranašumų, ypač žaidėjams. Tačiau kasdien naudojant skirtumai gali būti gana nežymūs.

Tad už ką iš tikrųjų mokate? Šiame vadove aiškiname, kaip veikia naujausi jungikliai, kodėl bekontakčiai sprendimai populiarėja ir kur jų privalumai bei trūkumai iš tiesų svarbūs.

Kaip veikia standartiniai mechaniniai jungikliai

Pirmiausia prisiminkime, kas vyksta paspaudus klavišą, po kuriuo yra tradicinis mechalinis jungiklis.

Kaip matyti žemiau pateiktoje „Cherry MX Brown“ jungiklio schemoje, standartiniuose mechaniniuose jungikliuose yra du metaliniai lapeliai (šiuo atveju – „crosspoint“ tipo), kurie skirtingos formos: didesniojo lapelio viršus išlenktas tolyn nuo mažesniojo.

Paspaudus mechaninį jungiklį, jo plastikinis stiebelis juda žemyn link klaviatūros PCB, o aplink stiebelį apvyniota spyruoklė suspaudžiama. Atleidus klavišą, spyruoklė išsitiesia ir stumia stiebelį atgal į pradinę padėtį.

Kai jungiklis nespaudžiamas, išsikišusi plastikinio stiebelio dalis neleidžia dviem lapeliams susiliesti. Stiebeliui judant žemyn, ta dalis juda kartu, todėl lapeliai susiliečia ir uždaro grandinę klaviatūros PCB. Taip signalas siunčiamas klaviatūros mikrovaldikliui, kuris praneša kompiuteriui, koks klavišas paspaustas.

Paaiškinimas: PCB (angl. printed circuit board) – spausdintinė plokštė, ant kurios išdėstyti elektroniniai komponentai ir kuria jie sujungti elektros takeliais.

Tačiau kadangi mechaniniai jungikliai remiasi fiziniu vidinių dalių kontaktu, laikui bėgant jie gali nusidėvėti.

Kam reikalingi nauji jungikliai?

Šiame vadove aprašomi jungikliai skiriasi nuo tradicinių mechaninių tuo, kad paspaudimo neužfiksuoja per dviejų metalinių lapelių sąlytį – todėl ir vadinami „bekontakčiais“. Gamintojai dažnai tvirtina, kad bekontakčiai jungikliai tarnauja ilgiau nei įprastiniai ir nėra jautrūs oksidacijai ar korozijai, kuri po ilgo naudojimo gali paveikti mechaninius jungiklius.

Tačiau dėl ilgaamžiškumo reikia atsižvelgti ir į kitus dalykus. Bekontakčiams jungikliams reikalingos specialios PCB, kurių yra mažiau nei skirtų standartiniams mechaniniams jungikliams. O nors galimybė jungiklius keisti be litavimo (angl. hot-swappability) gali pratęsti klaviatūros tarnavimo laiką, nes lengviau pakeisti sugedusį klavišą ar jungiklius, tokių PCB bekontakčiams jungikliams – ir iš anksto surinktų klaviatūrų, palaikančių ir bekontakčius jungiklius, ir keitimą be litavimo – rasti sunkiau.

Naujesni standartiniai mechaniniai jungikliai, įskaitant kai kuriuos „Cherry MX2A“ serijos jungiklius, skirtus 100 milijonų paspaudimų, gali tarnauti panašiai kaip bekontakčiai. Jei ilgaamžiškumas jums svarbus, bekontakčius jungiklius vis tiek verta apsvarstyti, bet palyginkite jų nurodytus resursus su standartinių jungiklių.

Kai kurie vartotojai ir bendrovės teigia, kad bekontakčiai jungikliai jaučiasi sklandesni spaudžiant ir atleidžiant, nes nesiliečia metaliniai lapeliai. Tačiau trintį gali sukelti ir kitos jungiklio dalys, pavyzdžiui, spyruoklė ir stiebelis. Kartais pastebėdavau sklandesnį paspaudimą su tam tikrais bekontakčiais jungikliais (apie tai vėliau), bet kai kurie aukštos klasės standartiniai jungikliai, ypač tinkamai sutepti, taip pat gali jaustis nepaprastai sklandžiai.

Jei norite jungiklių, kurie geriausiai jaučiasi, žiūrėkite ne vien į tai, ar jie veikia mechaniškai, ar per šviesos spindulius ar magnetus. Didesnį poveikį jungiklio pojūčiui gali daryti tokie veiksniai kaip specifikacijos, jėgos kreivė ir medžiagos.

Pritaikomas suveikimas

Daugelio bekontakčių jungiklių suveikimo taškai gali būti pritaikomi – tradiciniams mechaniniams jungikliams tai neįmanoma. Tai gali praversti, jei norite, kad kai kurie klavišai būtų standesni ar lengvesni už kitus (pavyzdžiui, aš mėgstu standesnį tarpo klavišą), jei norite daugiau lankstumo nustatant, kaip klavišai reaguoja, arba analoginio įvesties valdymo.

Tačiau programinė įranga gali tiksliai neatspindėti tikrojo jungiklio suveikimo taško. Apžvalgų svetainė RTINGs išbandė 14 klaviatūrų su reguliuojamu suveikimu iš 11 prekių ženklų ir nustatė, kad kiekvienoje klaviatūroje klavišai suveikdavo kitu atstumu nei nustatytas palydovinėje programėlėje. Kalbame apie milimetro dalių skirtumus, tačiau tai verta turėti omenyje, jei bekontakčius jungiklius svarstote dėl pritaikomo suveikimo.

Kai kuriose klaviatūrose su bekontakčiais jungikliais einama toliau – leidžiama užprogramuoti klavišus taip, kad vienas pilnas paspaudimas sukeltų dvi įvestis. Pavyzdžiui, galite nustatyti, kad klavišas įvestų „A“, kai paspaudžiate 0,5 mm, o „B“ – kai paspaudžiate dar 0,5 mm.

Kai kurios klaviatūros su bekontakčiais jungikliais palaiko ir analoginį įvedimą: klaviatūra aptinka, kiek giliai jungiklis paspaustas, ir atitinkamai pakoreguoja įvestį, todėl žaidėjai gauna į vairasvirtę panašų pojūtį. Tradicinės mechaninės klaviatūros analoginio įvedimo nepalaiko.

Pranašumai žaidžiant

Bekontakčiai jungikliai tampa vis įprastesni daugiausia dėl galimo patrauklumo žaidėjams. Pardavėjai dažnai tvirtina, kad klaviatūros su bekontakčiais jungikliais įvestį užregistruoja greičiau nei tradicinės mechaninės, daugiausia dėl to, kad tokiems jungikliams nereikia šokinėjimo slopinimo (angl. debouncing).

Šokinėjimo slopinimo delsa – tai laikas nuo klavišo paspaudimo mechaninėje klaviatūroje iki akimirkos, kai klaviatūra paspaudimą priima kaip įvestį. Standartiniams jungikliams ši delsa būtina, nes jų metaliniai lapeliai paspaudimo metu, susilietę, gali greitai atšokinėti vienas nuo kito. Slopinimas užtikrina, kad klaviatūros mikrovaldiklis šių atšokimų nelaikytų papildomomis įvestimis (dėl ko paspaudus „a“ galėtų būti įvesta kažkas panašaus į „aaaa“). Slopinimą dažnai atlieka klaviatūros programinė įranga (firmware), tačiau tai gali daryti ir aparatinė įranga, pavyzdžiui, FPGA.

Dauguma mūsų slopinimo delsų niekada nepastebi, o gamintojai retai atskleidžia, kokią slopinimo delsą naudoja jų klaviatūros, nors entuziastai dažnai nurodo, kad įprasta yra nuo 5 ms iki 20 ms. „Cherry“ teigia, kad kai kuriems jos „MX2A“ jungikliams slopinti reikia „mažiau nei 1 ms“. O klaviatūrų gamintojai kartais įdiegia ilgesnes nei būtina slopinimo trukmes, kad kompensuotų jungiklių dėvėjimąsi laikui bėgant.

Tačiau klaviatūros latencija, t. y. laikas nuo klavišo spaudimo pradžios iki akimirkos, kai tą klavišą matote ekrane, priklauso nuo daugiau veiksnių nei vien jutimo technologija. Kiti veiksniai – klavišų eiga, suveikimo laikas ir klaviatūros apklausos dažnis (angl. polling rate). Pavyzdžiui, „Bluetooth“ klaviatūra su pilno aukščio optiniais jungikliais ir 133 Hz belaidžio ryšio apklausos dažniu vis tiek turės didesnę latenciją nei tradicinė mechaninė klaviatūra su žemo profilio jungikliais ir 8000 Hz apklausos dažniu per laidinį ryšį.

Paaiškinimas: Apklausos dažnis nurodo, kaip dažnai klaviatūra praneša kompiuteriui apie paspaustus klavišus; kuo jis didesnis, tuo dažniau atnaujinama informacija.

Dar kartą: daugeliui iš mūsų tai nesvarbu. Klaviatūros su itin maža latencija pirmiausia reikia profesionaliems žaidėjams, ir tai darant prielaidą, kad jie jau sumažino latenciją esmingesnėse vietose, pavyzdžiui, savo vaizdo plokštėje, procesoriuje ir monitoriuje.

O kadangi bekontakčiai jungikliai dažnai taikomi į žaidėjus, linijinių jų variantų yra gerokai daugiau nei taktilinių ar spragsinčių.

Optiniai jungikliai

Optiniai jungikliai, kurių suveikimas grindžiamas infraraudonųjų spindulių (IR) šviesos pluošteliu, į vartotojų klaviatūras pirmą kartą pateko 2016 m.

Optiniai jungikliai veikia skirtingai, priklausomai nuo gamintojo, tačiau paprastai kiekviename jungiklyje yra šviesos pluoštelis, kuris nukreipiamas kitur, kai jungiklis paspaudžiamas. Dėl to pluoštelis pasiekia specialų fotoelektrinį jutiklį arba nustoja jį pasiekti, ir taip užregistruojama įvestis. Kai spyruoklė grąžina jungiklį į pradinę padėtį, šviesos pluoštelis grįžta į pradinę padėtį.

Daugumoje optinių jungiklių naudojamas IR šviesos šaltinis ir jutiklis, integruoti į klaviatūros PCB.

„Tiek „Razer Optical Switches“, tiek „Analog Optical Switches“ IR skleidėjas ir jutiklis sumontuoti klaviatūros PCB, o jungiklio stiebelis veikia kaip šviesos kelio „užraktas“, – man sakė „Razer“ atstovas. – Šis PCB pagrįstas dizainas išliko nepakitęs per kartas. Laikui bėgant tobulėjo tikslus išdėstymas, komponentai ir programinis apdorojimas – patobulinimai, leidžiantys mūsų analoginiuose jungikliuose turėti tokias funkcijas kaip reguliuojami suveikimo taškai, „Rapid Trigger“ ir viso eigos atstumo sekimas, o ne paprastą įjungta / išjungta aptiktį.“

Ar optiniai jungikliai greitesni už tradicinius mechaninius?

Optinius jungiklius parduodančios bendrovės dažnai tvirtina, kad jie greitesni už tradicinius. Kadangi jiems nereikia šokinėjimo slopinimo, techniškai tai tiesa. Kompiuterinių žaidimų periferijos gamintojai optinius jungiklius dažnai derina su dideliais apklausos dažniais, kad galėtų teigti dar plačiau – apie itin mažą latenciją.

Bet ar vidutinis žmogus pastebėtų greitesnę įvestį rašydamas el. laišką optine klaviatūra? Beveik tikrai ne.

Prieinamumas

Iš anksto surinktos optinės klaviatūros su keičiamais jungikliais yra retos. O optinių jungiklių negalima įdiegti į klaviatūrą, kuri skirta tradiciniams mechaniniams jungikliams ir leidžia keisti jungiklius be litavimo.

Paklausiau „Razer“ atstovo, ar optinių jungiklių konstrukcija neleidžia „Razer“ optinėms klaviatūroms turėti keičiamų jungiklių. Kadangi optiniai jungikliai nusidėvi mažiau nei tradiciniai mechaniniai, anot atstovo, vartotojams jų laikui bėgant keisti nereikės. Tačiau šis argumentas susijęs su ilgaamžiškumu, o ne su pritaikomumu.

„Nors patys jungikliai nėra prilituoti, klaviatūros sukonstruotos kaip nekeičiamas mazgas, kad būtų išlaikytas tikslus sulygiavimas, būtinas pastoviam ir tiksliam veikimui“, – man sakė „Razer“ atstovas.

Elektrostatiniai talpiniai jungikliai

Elektrostatinės talpinės (angl. electrostatic capacitive, EC) mechaninės klaviatūros skiriasi nuo tradicinių mechaninių, tačiau išlieka glaudžiai susijusios su šios technologijosištakomis.

IBM „Model F“ – viena pirmųjų ir įtakingiausių mechaninių klaviatūrų – naudojo talpinę PCB su garsiaisiais „buckling spring“ (lūžtančios spyruoklės) jungikliais. Kai tokį jungiklį paspaudžiate, prie jo spyruoklės apačios pritvirtintas talpinis atlenkiamas elementas stumiamas pirmyn. Tai pakeičia po juo esančių dviejų talpinių kontaktinių pagalvėlių talpą, ir užregistruojama įvestis.

Šiandieninių EC klaviatūrų kiekviename jungiklyje yra laidus elementas. Paspaudus jungiklį, talpa tarp laidaus elemento ir po juo esančios talpinės jutiklio pagalvėlės PCB didėja, nes laidus elementas artėja prie jutiklio pagalvėlės.

Šiandieninės EC klaviatūros, įskaitant naujas, ne IBM „Model F“ klaviatūras ir „Topre“ klaviatūras, visos naudoja talpą jaučiančią PCB, tačiau jų jungiklių konstrukcijos skiriasi.

„Topre“ jungikliai

„Topre“ jungikliai – vieni žinomiausių ir brangiausių EC jungiklių. „Topre“ klaviatūros giriamos už „thocky“ garsą: švarų, minkštą, ryškų dunkstelėjimą, kuris nėra barškantis ar kliksintis (jei naudojate kokybiškus stabilizatorius be pingsėjimo).

„Type-S Topre“ tylūs elektrostatiniai talpiniai jungikliai, kuriuos naudojau, turėjo nepaprastai sklandų eigą tiek spaudžiant, tiek atleidžiant, todėl kiekviena paspaudimo dalis atrodė nuspėjama ir apgalvota.

„Topre“ klaviatūros tarp vadinamųjų „mechaninių klaviatūrų“ išsiskiria tuo, kad veikia panašiai kaip gumos kupolų membraninės klaviatūros. Su kitais šiame vadove minimais jungikliais pasipriešinimas, kurį jaučiate spausdami klavišą, kyla iš jungiklio spyruoklės. „Topre“ jungiklyje tas pasipriešinimas kyla iš gumos kupolo.

Daugiau informacijos apie tai, kaip veikia „Topre“ jungikliai, pateikiama „Topre Corporation“ 1986 m. patente (PDF):

Klaviatūros jungiklis turi izoliuojantį pagrindą, ant izoliuojančio pagrindo paklotą pirmąjį elektrodą, kūginės spiralinės spyruoklės formos antrąjį elektrodą, nukreiptą į pirmąjį elektrodą, ant pirmojo elektrodo uždėtą dielektriką, antrojo elektrodo viršutinėje dalyje esantį mygtuką ir tarp mygtuko bei antrojo elektrodo įtaisytą gumos gaubtelį, suteikiantį operatoriui trakštelėjimo pojūtį, kai mygtukas paspaudžiamas ir jungiklio talpa viršija tam tikrą vertę. Talpa kinta keičiantis priešpriešiniam plotui, kuris keičiasi iš esmės proporcingai mygtuko paspaudimo gyliui. Jungiklis yra talpiniu būdu susietas jungimo veiksmui, o trakštelėjimo pojūtis operatoriui suteikiamas, kai talpa viršija nurodytą vertę.

EC jungikliai ne visada atrodo kitaip nei įprasti mechaniniai. Pavyzdžiui, „Varmilo“ ir „NiZ“ EC jungikliai turi „Cherry MX“ stiliaus kryžminius stiebelius ir plastikinį korpusą. „NiZ“ EC jungikliuose naudojama kūginė spyruoklė ir gumos kupolas, o metalinių lapelių nėra – kaip ir „Topre“ atveju. Tačiau „Varmilo“ EC jungikliai atrodo kaip standartiniai mechaniniai ir netgi turi metalinius lapelius (šie lapeliai niekada nesiliečia vienas su kitu – jie skirti kintamajai talpai sukurti, kuri atsiranda keičiantis atstumui tarp jų).

Hall efekto jungikliai

Hall efekto jungikliai grindžiami Hall efekto principu, kurį 1879 m. atrado amerikiečių fizikas Edwinas Hallas. Paprastai tariant, jei magnetas pastatomas šalia laidininku tekančios elektros srovės, srovės elektronai stumiami į vieną laidininko pusę. Taip per laidininką susidaro nedidelė įtampa, statmena elektros srovės tekėjimo krypčiai.

1968 m. „Honeywell“ sukūrė pirmąją klaviatūrą su Hall efekto jutikliais. Žinoma, kitų tipų klaviatūras buvo pigiau gaminti, todėl Hall efekto klaviatūros dešimtmečius liko nuošalyje. Hall efekto jutikliai ėmė grįžti 90-aisiais: „Sega“ juos naudojo savo „Saturn“ ir „Dreamcast“ valdikliuose, todėl šie įgijo patvarumo ir atsparumo analoginio valdiklio „dreifui“ (angl. stick drift) reputaciją – to „Switch 2“ savininkai norėtų ir iš „Nintendo“.

Su tokia reputacija Hall efekto jutikliai 2010-aisiais tapo vis labiau paplitę tarp klaviatūrų kūrėjų, o 2021 m. pasirodė ir iš anksto surinktose žaidimų klaviatūrose, pradedant „Wooting Two HE“.

Kiekvieno Hall efekto jungiklio stiebelyje yra magnetas. Paspaudus jungiklį, magnetas artėja prie klaviatūros PCB, kurioje kiekvienam klavišui yra po Hall efekto jutiklį. Kiekviename jutiklyje yra puslaidininkinis elementas, kuriuo teka elektros srovė. Jungiklio magnetui artėjant prie jam skirto jutiklio, kintantis jo magnetinis laukas keičia puslaidininkiniame jutiklio elemente susidarančią įtampą. Kai klaviatūros mikrovaldiklis aptinka jutiklio įtampos pokytį, jis užregistruoja įvestį.

Hall efekto klaviatūrų kūrimas

Dėl tam tikrų niuansų klaviatūrą su Hall efekto jungikliais surinkti sudėtingiau nei klaviatūrą su standartiniais ar kitų tipų bekontakčiais jungikliais.

Netgi galima rasti keičiamų jungiklių Hall efekto klaviatūrą, jos rinkinį ar PCB, kuri nesuderinama su jūsų Hall efekto jungikliais. Hall efekto jungikliai būna 3 arba 5 kontaktų, o jungiklio magneto poliškumas turi būti suderinamas su PCB jutikliais, kitaip paspaudus jungiklį po juo esantis jutiklis gali nesuveikti.

Be to, Hall efekto jungikliai turi įvairius magnetinio srauto intervalus, paprastai matuojamus gausais, kurie nurodo mažiausią ir didžiausią magnetinio lauko stiprį, kurį jungiklis palaiko. Tai svarbu kai kuriems vartotojams, ypač norintiems, kad klaviatūra aptiktų labai lengvus paspaudimus. O jungiklis su platesniu magnetiniu srautu gali palaikyti didesnį analoginį diapazoną.

Taigi vienos bendrovės Hall efekto klaviatūra gali turėti šiaurės poliumi nukreiptus magnetus su 120 Gs–750 Gs magnetinio srauto intervalu, o kitos – pietų poliumi nukreiptus magnetus su 102–905 Gs magnetinio srauto intervalu. Sukeitus šių dviejų klaviatūrų jungiklius, galėtų kilti suderinamumo problemų, nes vienos klaviatūros jutikliai ar programinė įranga gali nepalaikyti naujų jungiklių magnetinio srauto intervalo.

Magnetinio srauto ir poliškumo specifikacijų rasti sunku, nes magnetiniam srautui matuoti nėra standarto, o daugelis vartotojų šios informacijos neieško arba jos nereikalauja. „Monsgeek“, viena iš bendrovių, teikiančių jungiklių magnetinio srauto specifikacijas, man sakė, kad „dauguma paprastų vartotojų neturi nerimauti dėl magnetinio srauto skaičių, tačiau entuziastams, kurie mėgsta tiksliai derinti suveikimo atstumą, „rapid trigger“ ar bendrą jungiklio pojūtį, šios specifikacijos gali būti naudingos ir palengvinti klaviatūros pritaikymą“.

„Keychron“ nenurodo savo magnetinių jungiklių magnetinio srauto specifikacijų, nes magnetinis srautas, pasak „Keychron“ finansų ir operacijų vadovo (COO) Paulo Tano, „yra vidinis magnetinių jungiklių inžinerinis parametras, o ne vartotojui skirtas veikimo rodiklis“.

„Keychron“ klaviatūros programinė įranga ir paleidimo programa kalibruoja magnetinį jutiklį kiekvienam jungikliui, kad „vartotojai patirtų pastovų veikimą nepaisant nedidelių magnetinio lauko stiprio skirtumų“, sakė Tanas.

TMR jungikliai

TMR klaviatūros pasirodė 2024 m. ir yra reklamuojamos kaip naudojančios pažangesnę jutimo technologiją nei mechaninės, optinės ir Hall efekto klaviatūros. Kaip ir Hall efekto jungikliai, tunelinės magnetovaržos (angl. tunnel magnetoresistance, TMR) jungikliai naudoja magnetus, tačiau TMR klaviatūrų PCB naudoja kito tipo jutiklį.

TMR jutikliai turi du feromagnetinius sluoksnius iš plonasluoksnių magnetinių medžiagų. Vieno sluoksnio magnetizacijos kryptis fiksuota, o kito gali keistis, jei šalia padedamas magnetas. Dar plonesnis izoliacinis barjeras skiria šiuos du sluoksnius.

Paspaudus TMR jungiklį, jo stiebelyje esantis magnetas juda link specialaus TMR jutiklio klaviatūros PCB. Tai keičia dviejų feromagnetinių sluoksnių išsidėstymą, o tai keičia, kaip lengvai elektronai gali tuneliuoti per izoliacinį barjerą (kvantinis reiškinys, vadinamas tunelinė magnetovarža), ir keičia jutiklio elektrinę varžą. Kai ši varža pasikeičia, jutiklis sukuria elektrinį signalą, kurį klaviatūros mikrovaldiklis užregistruoja kaip įvestį.

Hall efekto ir TMR klaviatūros

Apskritai TMR jutikliai sunaudoja mažiau energijos nei Hall efekto jutikliai. Dėl to TMR klaviatūra gali veikti ilgiau su viena baterijos įkrova nei tokių pat specifikacijų Hall efekto klaviatūra. Tačiau ir kiti veiksniai, tokie kaip baterijos talpa ir apšvietimas, lemia, kiek laiko belaidė klaviatūra veiks, kol reikės ją įkrauti.

Aukštesnis didžiausias jautrumas reiškia, kad klaviatūros jutikliai sukuria didesnį elektrinį atsaką į magnetinio lauko pokyčius, kuriuos lemia jungiklio magneto padėtis. TMR klaviatūros gali turėti aukštesnį didžiausią jautrumą nei Hall efekto klaviatūros, nes TMR jutiklis gali sukurti didesnį elektrinį signalą reaguodamas į magnetinio lauko pokyčius, kuriuos sukelia jungiklio paspaudimas.

Aukštesnis didžiausias jautrumas leidžia jutikliui aptikti mažus judesio pokyčius, o tai, pavyzdžiui, galėtų leisti nustatyti jungiklio suveikimo taškus 0,01 mm žingsniais, o ne įprastesniais 0,1 mm. Toks pritaikymo lygis dažnesnis TMR klaviatūrose, bet yra ir geresnėse Hall efekto klaviatūrose. Tačiau atminkite, kad programinė įranga dažnai netiksliai atvaizduoja klaviatūrų suveikimo taškus, nors skirtumai sunkiai pastebimi, remiantis RTINGs bandymais).

Tiesą sakant, kai kurios Hall efekto klaviatūros turi aukštesnį didžiausią jautrumą nei kai kurios TMR klaviatūros. Klaviatūros didžiausią jautrumą gali lemti ir kiti veiksniai, įskaitant jutiklį ir jo išdėstymą bei klaviatūros apklausos dažnį ir programinę įrangą. Retais atvejais elektromagnetinis triukšmas ar išoriniai magnetiniai laukai gali priversti magnetinių jungiklių klaviatūras elgtis nenuspėjamai šalia kitos elektronikos, kaip matyti žemiau esančiame vaizdo įraše.

Hall efekto jutikliai paprastai turi mažesnį signalo ir triukšmo santykį nei TMR jutikliai, todėl dažnai remiasi signalo stiprinimu. Kadangi TMR jutikliai gali pateikti stipresnį signalą ir geresnį signalo ir triukšmo santykį, jie gali būti mažiau jautrūs elektriniam triukšmui nei Hall efekto klaviatūros.

Kaina ir prieinamumas

TMR klaviatūros rinkoje yra trumpiau ir paprastai joms tenka didesnės plokštelių ir pakuotės išlaidos, todėl jos linkusios būti brangesnės nei panašių specifikacijų Hall efekto klaviatūros, nors ir pasirinkimas mažesnis. Be to, TMR jungiklius, PCB ir „barebones“ rinkinius rasti gali būti sunku, todėl TMR klaviatūros surinkimas dar sudėtingesnis nei Hall efekto, EC ar optinės klaviatūros.

Yra magnetinių jungiklių, veikiančių ir TMR, ir Hall efekto klaviatūrose, taip pat klaviatūrų, palaikančių ir TMR, ir Hall efekto jungiklius. Yra ir nedidelis skaičius klaviatūrų su keičiamais jungikliais, palaikančių ir magnetinius klaviatūrų jungiklius, ir tradicinius mechaninius jungiklius. Pastarosios dažnesnės tarp TMR klaviatūrų nei tarp Hall efekto klaviatūrų.

„Monsgeek“ atstovas aiškina:

Dėl Hall efekto ir TMR jungiklių veikimo principų Hall jutiklis turi būti tiesiogiai sulygiuotas su jungiklio viduje esančiu magnetu, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas. Tam reikia, kad jutiklis PCB liktų fiksuotoje padėtyje, todėl mechaninių keičiamų jungiklių lizdų įdiegimas be trukdžių tampa sudėtingas.

Kai kurios bendrovės TMR klaviatūras pateikė kaip Hall efekto. Tai atrodo nelogiška, atsižvelgiant į pranašumus, kuriuos TMR gali suteikti, palyginti su Hall efektu. Rugsėjo tinklaraščio įraše „Keychron“ teigė, kad pridėjo žymą „HE“ prie savo TMR klaviatūrų pavadinimo, nes „iš pradžių TMR nebuvo plačiai žinomas. Naudojant klaviatūrų pramonėje plačiai žinomą „HE“ magnetinių jungiklių žymėjimą, rinka greitai suprato, kad mūsų klaviatūra naudoja magnetinius jungiklius, nors mūsų pagrindinė technologija visada buvo „Keychron“.“

Induktyvieji jungikliai

Pirmosios vartotojams skirtos klaviatūros su induktyviaisiais jungikliais pasirodė pernai. „Ducky“ ir „Epomaker“ savo klaviatūras pateikė žaidėjams, ieškantiems analoginio įvedimo ir mažesnio energijos suvartojimo, nei gali pasiūlyti Hall efekto klaviatūros. Induktyviosios klaviatūros gali suvartoti mažiau energijos nei Hall efekto ir TMR klaviatūros, nes joms nereikia atskiro jutiklio kiekvienam klavišui, nors akumuliatoriaus veikimo trukmę lemia ir kiti veiksniai. Jos taip pat paprastai mažiau jautrios kitų įrenginių magnetiniams laukams, nes jungikliuose nėra magnetų.

Kiekvienas jungiklis turi laidų metalinį aktuatorių, dažnai kūgio formos, kuris paspaudus jungiklį leidžiasi link klaviatūros PCB. Kūgiui artėjant prie PCB, jis galiausiai patenka į PCB ritėse sukurtą elektromagnetinį lauką ir jį iškraipo. Tai sukelia sūkurines sroves, kurios, pagal Lenco dėsnį, padidina efektyvųjį ričių induktyvumą. PCB esantys jutikliai užfiksuoja ričių induktyvumo pokytį, ir klaviatūra užregistruoja įvestį.

Kai kurie gamintojai, pavyzdžiui, „Cherry“, taip pat teigia, kad induktyviųjų jungiklių klaviatūros užtikrina didesnį tikslumą, įskaitant analoginį įvedimą. Tačiau kadangi induktyviųjų jungiklių klaviatūros naujesnės, šį teiginį įvertinti sunku. Pavyzdžiui, išbandę „One X“, RTINGs pranešė, kad „tikslumas įspūdingas, bet ne geresnis nei kai kurių iki šiol geriausiai veikiančių Hall efekto klaviatūrų“.

Prieinamumas

Atrodo, kad šiuo metu induktyviuosius jungiklius gamina tik „Cherry“, „Kailh“ ir „Unionwell“. „Aesco“ taip pat teigia gaminanti induktyviuosius jungiklius bendradarbiaudama su „Unionwell“ ir „Kailh“. Atrodo, kad pavienius jungiklius parduoda tik „Kailh“, taigi dauguma induktyviųjų jungiklių prieinami tik iš anksto surinktose klaviatūrose.

Saujelė bendrovių, įskaitant „Ducky“, „Aesco“, „Aula“, „Epomaker“, „Black Shark“, „DAREU“ ir „Redragon“, šiuo metu parduoda induktyviąsias klaviatūras. Pasidaryk pats (DIY) galimybių dar mažiau.

Daugiau

Apple TV+ verta žiūrėti serialai 2026