Переключатели клавиатуры — от мембранки до оптики и магнитов

Свитчи клавиатуры (рус. переключатели) — это элементы посредством которых достигается движение/соприкосновение контактов с дальнейшим замыканием цепи. Существуют несколько видов с разным принципом работы. В данном гайде представлено описание всех известных типов свитчей: механические, мембранные, магнитные, оптические и остальные; как устроены, принцип функционирования, а так же производители и их продуктовые линейки.

ПОЛЕЗНЫЕ статьи про клавиатуры

Что такое компьютерная клавиатура:

• механическая;
• мембранная.

Введение
Достойная Mechanical Keyboard, как правило состоит из базы плюс наборов отличных кейкапов, а главное, элементов благодаря которым проявляется настоящая вариативность в гейминге и наборе текста — свитчей: со щелчком, откликом или с плавным нажатием до упора и прочие.

Одни упругие и шумные, другие лёгкие и тихие. Некоторые используют только механический цикл, другие силу потока света или магниты. Сейчас действительно есть из чего выбирать, и гайд призван в первую очередь помочь сделать шаг в верном направлении.

Неопытные юзеры полагают, что существует всего пара типов клавиатур: «механика» и «мембрана» соответственно. Хотя на самом деле их гораздо больше.

Если кратко сравнить два перечисленных выше самых распространённых и одновременно принципиально разных вида, то получается, что:

1. Во-первых, механический — полностью самодостаточный, выделенный элемент.
2. Во-вторых, мембранный — послойный дизайн из единых для всех кнопок резинового вкладыша и мембран.
3. В-третьих, качественный свитч долговечен, ремонтопригоден, подлежит замене, предлагает безошибочный набор и прекрасную тактильность; «плёнка» не сможет сравниться с такими особенностями, хотя некоторые экземпляры тоже демонстрируют хорошую износостойкость, всё же её главные достоинствами являются доступность и тихая работа (из коробки).

ГЛОССАРИЙ

Точка срабатывания — расстояние, которое требуется преодолеть, чтобы произошёл контакт. Замер производится от верхней части колпачка.
Точка сброса — расстояние, на которое клавиша должна отскочить для сброса регистрации.
Ход — общее расстояние «хода» коммутатора.
На самом дне — когда клавиша достигает нижней части корпуса, ударяясь, создаёт шум.
Запаздывание — проблема, так как точки срабатывания и сброса не совпадают. Ведь любом случае коммутатор для сброса регистрации должен отскочить выше точки срабатывания.
Отказ — короткий период, когда два металлических контакта замыкают цепь могут генерировать сразу несколько неконтролируемых сигналов. Явление получило название debouncing или дребезг сигнала и выражается как нежелательное. Устранение отказов — специальный метод обработки, обеспечивающий фиксацию только одного сигнала.

Споры сторонников двух конфессий о том, что же в конечном счёте лучше скорее всего вряд ли утихнут когда-либо.

Рынок и сложности выбора

Перенасыщение текущего рынка всевозможными готовыми предложениями, и широким спектром характеристик разнообразных свитчей, создаёт путаницу в голове даже у профессионалов. Это становится по-настоящему реальной проблемой, ведь поиск в такой ассортиментной гуще превращается в некий замысловатый квест.

Действительно, геймерам и наборщикам текста порой приходится серьёзно постараться, чтобы найти для себя «своё». Однако благодаря такому репертуару на самом деле появилась возможность по-настоящему подобрать наиболее оптимальное для деятельности решение. Хотя ещё относительно недавно выбор заключался между мембраной и оригинальными цветными моделями MX.

Взять готовое или собрать кастомное? Какие лучшие, надежные и самые тихие свитчи клавиатуры? Что подойдёт геймеру, а что программисту?

Как устроены свитчи клавиатуры, принцип работы

Невероятно, но факт, изначально идея заложенная в мех. свитчах независимо от вида и/или цветовой дифференциации априори подходит для гейминга.

Принцип работы (боковой разрез) на примере 3-х популярных типов MX-серии от Cherry.

Следующие ключевые элементы (сверху вниз):

• Кейкап — верхний пластиковый колпачок с отпечатком конкретного символа, на который и прожимают. Собственно не относится к самому свитчу. Колпачки можно докупать отдельно и менять на подходящие.
• Стем — или шток, подвижная часть, к нему крепится кейкап сверху, упираясь обхватывает пружина снизу, сводящая контакты вместе и толкающая слайдер при его наличии (см. кликающий свитч). Форма отличается от «switch to switch».
  • Слайдер — в начале движения немного отводит (отгибает) одну металлическую контактную пластину, затем благодаря своей форме резко освобождает её. Распрямляясь контакт бьет по второму, происходит регистрация сопровождаемая тактильным ощущением со звуковым эффектом — щелчком.
• Металлические контактные пластины — соприкасаясь регистрируют нажатие, отправляя сигнал в контроллер.
• Пружина — для возврата стержня (и слайдера-ползунка) в исходное положение; размыкание контактов.
• Корпус — кейс, где собраны вместе все элементы, обычно состоит из двух частей.

С другой стороны (для сравнения), любые мембранные переключатели состоят всего из 3–4 частей:

• Кейкап
• Ползунок
• Купола
• 3 слоя из пластика

Естественно каждый изготовитель старается внедрить, что-то оригинальное и узнаваемое. Одни опираются на проверенные временем стандарты и конструкции, другие делают ставку на собственные разработки, третьи кооперируются и также пытаются покорить аудиторию уникальным предложением.

Когда закончился патент Cherry, у серии MX появилось много клонов, которая к тому времени стала по факту отраслевым стандартом. Крепление кейкапов, «посадка» и основание у изготовителей комплектующих исповедующих MX-стандарт полностью совпадают, а их изделия взаимозаменяемые; их большинство на рынке.

Особняком стоит Logitech и ещё несколько нишевых компаний, производящих оригинальные свитчи сугубо под родные клавиатуры.

Виды и типы

Всё упирается в то, как ведёт себя свитч, какой именно будет выгоден пользователю с точки зрения извлечения максимальной эффективности.

Схема: Разница ≡ Поведение

Исходя из проделанного пути в развитии, требований потребителей, инженерной мысли и возможностей индустрии, на текущий момент выделяется основных три вида механических свитчей:

1. Линейный — плавный ход пружины на всём протяжённости пути.
2. Тактильный — тактильный отклик в середине хода, обычно возле точки срабатывания.
3. Щелчковый — тактильный отклик сопровождаемый звуковым щелчком, «кликом».

Тактильные, благодаря точке срабатывания, печатающий юзер на 100% получит подтверждение того, что ПК на 100% регистрирует нажатие через обратную связь в виде щелчка или ощущения отклика. Точка срабатывания — фиксирование нажатой клавиши; геймеру совершенно не надо «прожимать» кнопку до конца как в мембране, чтобы точно убедиться в срабатывании. Это также способствует куда более скоростному набору текста и очень полезно для таких игровых жанров как RTS, где решающим фактором является точное количество действий в минуту.

Если у юзера в почёте такие динамичные игры, например, как FPS, в таком случае уже линейные свитчи подарят преимущество. Поскольку отсутствует сжимаемый купол, тактильный удар и/или щелчок для преодоления, таким образом, этот свитч шустрее «спамится» и соответственно куда быстрее регистрирует сигналы.

Ниже приводится список наиболее известных производителей, включающий актуальные модели с описанием, характеристиками, схемами и наглядными изображениями (по возможности). Постараемся уместить все существующие предложения в этот обзор на одной web-странице, однако список будет всегда пополняться в следствии расширения модельного ряда, а также в случае появлений новых игроков на рынке.

CHERRY

Созданная ещё в 1953 году Уолтером Л. Черри одноименная компания, спустя 30 лет представила серию MX, ставшую нарицательным именем в мире механических клавиатур. Миллионы переключателей по всему миру, просто — Must have. На сегодня линейка предлагает несколько типов с отличными характеристиками и под разные задачи.

Именно первый переключатель Cherry X-Point, MX Black, стал отправной точкой от которой и пошло цветовое обозначение последующих продуктов компании. Red, Brown и Blue — это базис, все остальные цветные подмодели производные от них

CHERRY представил дальнейшее развитие линейки MX, новый золотой стандарт производительности механический коммутаторов — MX2A!

Общие особенности обновлённой линейки MX:

• Разработка и пр-во Германия
• Самоочищающиеся контакты
• Устойчив к воздействию пыли и грязи
• Заводская смазка премиум-класса
• Шумопоглощающая пружина
• Уникальный, центрирующий пружину шток
• Алмазная полировка штока и направляющих пружины
• Оптимизированные для скольжения направляющие ребра штока

Cherry MX2A Red

Артикул: MX2A-L1NA

Плавный линейный свитч с быстрым отскоком при мин. сопротивлении

Поведение

Линейное

Ощущение

Лёгкое

Уровень звука

Тихий

Начальное усилие

30 г

Конечное усилие

100 г

Срабатывание

45 г

Пре-тревел

2 мм

Тотал-тревел

4 мм

Пружина

Нержавеющая сталь

Система контактов

MX Gold Crosspoint

RGB

Не указано

Номинальный срок службы

>100m нажатий

Кривая усилий

здесь

Рекомендуется для

Это сбалансированный вариант с малым ход и быстрым срабатыванием отлично подойдёт как опытным геймерам, так и новичкам. Классический линейный вариант возможно не самый лучший выбор для определённой категории печатников предпочитающих тактильность.

Cherry MX Black

Артикул: MX2A-11NA

Упругий линейный свитч — лучший друг игрового спама

Поведение

Линейное

Ощущение

Упругое

Уровень звука

Тихий

Начальное усилие

30 г

Конечное усилие

100 г

Срабатывание

60 г

Пре-тревел

2 мм

Тотал-тревел

4 мм

Пружина

Нержавеющая сталь

Система контактов

MX Gold Crosspoint

RGB

Не указано

Номинальный срок службы

>100m нажатий

Кривая усилий

здесь

Рекомендуется для

MX Black предлагает больше сопротивление, чем MX Red при этом пружина плавно и быстрее возвращает клавишу обратно, что прекрасно подходит для спама в динамических играх. Наборщики текста так же используют данные коммутаторы.

Cherry MX Blue

Артикул: MX2A-E1NA

Заметный, кликающий свитч — невозможно пропустить регистрацию сигнала

Поведение

Тактильный & Щелчковый

Ощущение

Упругое

Уровень звука

Громко

Начальное усилие

25 г

Срабатывание

60 г — тактильный отклик + щелчок, 50 г — регистрация

Пре-тревел

2.2 мм

Тотал-тревел

4 мм

Пружина

Нержавеющая сталь

Система контактов

MX Gold Crosspoint

RGB

Не указано

Номинальный срок службы

>50m нажатий

Кривая усилий

здесь

Рекомендуется для

MX Blue созданы для печатников, ведь они предлагают прекрасные ощущения при наборе текста и погружают во времена первых персоналок. Имея самую высокую обратную связь в линейке при преодолении тактильной точки, создают характерный ярко выраженный щелчок благодаря конструкции ползунка из 2-х частей. Из-за приличного шума, далеко не в каждом месте опыт использования «синего» будет комфортным.

Cherry MX Brown

Артикул: MX2A-G1NA

Заметный тактильный и тихий свитч — универсальное решение?

Поведение

Щелчок

Ощущение

Среднее

Уровень звука

Тихий

Начальное усилие

30 г

Конечное усилие

80 г

Срабатывание

55 г — тактильный отклик, 45 г — регистрация

Пре-тревел

2 мм

Тотал-тревел

4 мм

Пружина

Нержавеющая сталь

Система контактов

MX Gold Crosspoint

RGB

Не указано

Номинальный срок службы

>100m нажатий

Кривая усилий

здесь

Рекомендуется для

MX Brown считается «облегчённой», тихой версией MX Blue, ведь здесь нет щелчка и тактильный отклик не такой уверенный (ползунок монолитный), однако обратной связи с головой хватает для того, чтобы пальцы пользователя убедились в срабатывании переключателя.

Cherry MX Green

Артикул: MX1A-F1NA

Поведение

Тактильный & Щелчковый

Ощущение

Тугое

Уровень звука

Громко

Начальное усилие

25 г

Конечное усилие

80 г

Срабатывание

80 г — тактильный отклик, 70 г — регистрация

Пре-тревел

2.2 мм

Тотал-тревел

4 мм

Пружина

Нержавеющая сталь

Система контактов

MX Gold Crosspoint

RGB

Не указано

Номинальный срок службы

>50m нажатий

Кривая усилий

здесь

Рекомендуется для

MX Green считается «утяжелённой» версией MX Blue, всё та же конструкция ползунка из 2-частей, создающая звуковой «клик», однако за счёт куда более жесткой пружины для срабатывания придётся приложить больше усилий. Возродим шумные офисы красивых стенографисток и машинисток — юмор!

Cherry MX Speed

Cherry MX Low Profile Red

Cherry MX Low Profile Speed

Cherry MX Ultra Profile Speed

Как звучат свитчи CHERRY

KAILH/KAIHUA

Основанная в 1990 году Kailh или Kaihua Electronics на сегодня является крупнейшим изготовителей коммутаторов Китае. Компания также расширяет своё присутствие за пределами Поднебесной. Кроме прямого противостояния с Cherry MX, китайский вендор производит собственные переключатели для своих партнёров по периферийным устройствам.

Так как по своей конструкции свитчи Kailh практически копийны линейке Cherry MX, то их называют «клонами Cherry MX». К слову они даже имеют одинаковую цветовую дифференциацию и спецификации. Благодаря таким «особенностям» кейкапы, разработанные для Cherry MX, будут совместимы с Kailh.

Kailh Red

Kailh Black

Kailh Brown

Kailh Blue

RAZER

Практически невозможно что-либо искать в гейминге, не повстречав Razer. Серия клавиатур Razer BlackWidow — это плод совместного проекта в 2014 году Kaihua и Razer, когда оба вендора решили разработать механические коммутаторы Razer. Прошло время и Razer запустил свои собственные линии по производству свитчей, которые изготавливают Kaihua, Greetech и, возможно, кто-то ещё.

На текущий момент в обращении находятся три основные версии переключателей Razer: Razer Green, Razer Yellow и Razer Orange.

Razer Green

Razer Yellow

Razer Orange

Razer Clicky Optical

Razer Linear Optical

Razer Mecha-Membrane

LOGITECH

Logitech и Omron совместно разработали переключатель Romer-G, доступный в текущий момент только в геймерских клавиатурах Logitech G810 Orion Spectrum и G910.

Чтобы устранить огрехи традиционных мех. свитчей, Romer-G был полностью спроектирован с чистого листа. Точка срабатывания составляет 1.5 мм, что короче на 25% таковой 2 мм на Cherry MX и Kailh. Romer-G получил набор резервных контактов, гарантирующий регистрацию каждого нажатия, а также продлевающий срок службы до 70M. В точке срабатывания есть почти незаметный во время интенсивной игровой сессии очень тонкий тактильный удар. В центре переключателя вырезана полость, освобождающая место для монтажа подсветки в виде RGB-светодиода.

Romer-G Tactile

Romer-G Linear

GX Blue

GLORIOUS

Glorious Panda

DROP

Drop + INVYR Holy Panda

Drop Halo True

Drop Halo Clear

STEELSERIES

Для разработки максимально быстро переключателя SteelSeries обратилась к Kaihua. Таким образом в результате партнерских отношений появился свитч QS1 в игровой клавиатуре SteelSeries Apex M800.

По сути QS1 получил структуру, аналогичную Logitech Romer-G, когда полом центре, сидит пружина обеспечивая поддержку кейкапам. В основании коммутатора находится LED, установленный на поверхности, но у него отсутствует световод.

QS1

TOPRE

Topre

COOLER MASTER

Cooler Master использует переключатели Cherry MX на всех своих клавиатурах, кроме одной. Cooler Master Novatouch TKL, самая уважаемая планка в ассортименте Cooler Master, использует запатентованный гибридный емкостной переключатель Cooler Master.

Переключатель Cooler Master Hybrid Capacitive — это, по сути, модифицированный Topre. Он добавляет стержень Cherry MX в центр стержня Topre, что дает пользователям возможность устанавливать собственные колпачки клавиш.

Hybrid Capacitive

BLOODY

Bloody традиционно использует для своих высококачественных игровых клавиатур только оптические свитчи. Регистрация нажатия путем прерывания лазера на каждой клавише. Меньшее потенциальных точек отказа поучается благодаря конструкции с отсутствием металлических контактов.

LK Libra Orange

Bloody LK Libra Brown

ROCCAT

Roccat — ветеран механической клавиатуры, но он довольно новичок в проприетарном переключателе. Несмотря на кажущуюся нехватку опыта, ее первое предприятие — механический переключатель Titan — чертовски впечатляет. В дополнение к тщательно настроенным характеристикам срабатывания, Titan способен уменьшить дребезг переключателей и быстрее регистрировать нажатия клавиш благодаря использованию компонентов более высокого качества.

Roccat также сочетает переключатели с ультратонкими и легкими колпачками. Они помогают уменьшить вес, на который приходится нажимать переключатель, чтобы прийти в норму.

Roccat Titan

TESORO

У Tesoro широкий спектр низкопрофильных механических переключателей для своих низкопрофильных мех. клавиатур Gram-серии.

Agile Red

Agile Blue

Slim Blue

Slim Red

MATIAS

Канадская компания Matias основанная в 1989 году предлагает три модели свитчей и несколько клавиатур. Производство переключателей началось в 1996 году, и это по сути клоны японской Alps Electric Corporation. Точка срабатывания выше, чем у Cherry MX.

Коньком Matias является производство качественных клавиатур плюс реализация деталей и участие в сообществе DIY-энтузиастов. Все 3 коммутатора имеют RGB-подсветку и рассчитаны только на ALPS колпачки. Отличаются цветом стема: белый, серый и красный.

Matias Click

Matias Quiet Click

Matias Quiet Linear

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТИП МЕМБРАНА/РЕЗИНОВЫЙ КУПОЛ

Классический купольный свитч изначально спроектирован без какой-либо механической составляющей, здесь правит бал предельно простая конструкция, и как следствие минимальные затраты в производстве, поэтому — это оптимально для создания бюджетных артикулов.

Принцип работы невероятно незамысловат, встроенные в корпус клавиатуры кейкапы под которыми располагается вкладыш с куполами и контактами на конце, который в свою очередь замыкает цепь на плате (2-3 мембраны), что и приводит к регистрации сигнала. Для 100% срабатывания клавишу нужно прожимать до упора.

Долговечность мембранных переключателей напрямую зависит от качества используемых материалов. Дешёвые модели отработают 5M нажатий после чего «резина» начнёт уставать и станет менее упругой, а позже растрескается, выводя устройство из строя. Как правило ремонтопригодность = 0.

На рынке представлены и дорогостоящие предложения с хорошим качеством, которые способны прослужить достаточно долгий срок, имеющие защиту от пролива жидкостей.

Свитч мембрана/резиновый купол

НОЖНИЧНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Ножничный переключатель — разновидность мембранного варианта малым ходом, разработанный для компактных девайсов, и чаще всего используется в мобильных устройства, таких как ноутбуки и ультрабуки, а так же в низкопрофильных клавиатурах.

Конструкция состоит из резинового купола и 2-х перекрещенных стабилизаторов, крепящихся сверху к стабилизатору, а снизу к кейкапу. Ход стабилизаторов напоминает работу ножниц, отсюда и такое название.

«Ножницы»

GATERON

Gateron производитель MX-переключателей — родом из Китая. Снова цветовая классификация штока, как и Cherry. Какое-то время был замечен наплыв данных свитчей на рынок и энтузиасты в основном предпочитали Gateron Clear и Black.

SKCL/SKCM «СЛОЖНЫЕ» ALPS (ALPS ELECTRIC CORPORATION)

Японская Alps Electric Corporatio с 1983 по 1996 год изготавливала переключатели «Complicated Alps» состоящие из 9 разных деталей. Продукция компании так же была подвержена влиянию цветовой дифференциации ползунка.

На текущий момент SKCL/SKCM с более высокой точкой срабатывания можно найти в винтажных клавиатурах, а Cream Alps основа Matias Quiet Click, вместо крестообразного, используется квадратный шток.

Заключение

Подводя итоги, хочется отметить, что на риторический вопрос, существует ли идеальный свитч пригодный для всего и сразу (то есть скорее [универсальный]), следует риторический ответ, что как обычно всё сугубо индивидуально. Единственные общие критерии для механических коммутаторов — это лучшие производительность и долговечность; без оговорок.

К слову в профессиональном гейминге используются разнообразные варианты, от мембраны до MX Blue от Cherry, здесь смотря какой тайтл и стиль.

В конечном счёте пользователю придётся иной раз перепробовать кучу клав, чтобы подобрать подходящую под свои анатомические особенности (пальцы и кисти рук, сила нажатия и прочее).

Обзоры и тесты свитчей на Ютубе

Ниже представлены дополнительные обзоры и гайды по механическим свитчам, выложенных в видеохостинг Ютуб.

FAQ

Примечания:

• Источники: pcgamer.com, keyboardsexpert.com, youtube.com

С уважением, procompsoft.ru