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[键盘] 有一拆一,从结构与原理谈机械键盘轴体

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  • TA的每日心情

    2015-7-8 09:15
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    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2017-8-21 14:33:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    放假了,升级游戏装备的朋友也多。今年显卡贵,还不如先买外设。说起外设,机械键盘是不可少的,而轴体可以说是机械键盘的灵魂。时至今日,市面上主流的轴体有六种,樱桃原厂轴,仿MX轴,双飞燕光轴,其他光电轴,静电容,定制轴。想知道是怎样的吗?拆拆看

    1.原厂黑轴

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    原厂黑轴有六个部件组成,轴体有两个触点,对应的分别是静片和动片。平的是静片负责导通,静片影响回弹和发声。弹簧,下盖,上盖,开关帽

    总行程:4-0.4mm

    触发行程:2±0.6 mm

    初始压力:30 cN min.

    触发压力:60 ± 20 cN

    段落压力:无

    段落行程:无

    点评:图中的BLACK SWITCH Linear(60cN)中的60cN即说的这个开关的特点压力。所以黑轴被描述为60cN特点。

    黑轴的触发行程经常被误以为1.5mm,请注意官方给出的数据是2mm,后面的±0.6 mm只是设计允许出现的误差,不计入常规数据。

    以上信息均是德国的黑轴源文件提供的数据

    简单介绍:cherry德国原厂樱桃MX黑轴 触发行程2.0mm 触发压力60g 点击寿命5000万次

    2.原厂青轴

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    黑轴,茶轴,红轴结构是基本上是一致的,但是青轴的结构有一点点不一样

    注意看,开关帽多了一块白色的东西,俗称白套。

    开关帽的构造主要是影响键程和Click声,同时还会影响键程。而在青、红、茶、黑中,Click声最响的就是青轴,那是因为青轴选用的是分体式开关帽,就是由这个蓝色的开关帽上的白色小底座决定的。

    总行程:4-0.5mm

    触发行程:2.2±0.6 mm

    初始压力:25 cN min.

    触发压力:50± 15 cN

    段落压力:60± 15 cN

    段落行程:1.75 mm

    点评:青轴是最具机械键盘特点的轴体,从数据上分析特点在哪。

    与其他3种常见的轴体黑、茶、红不同的是,初始压力仅是25cN。第一手感“软”。触发行程是2.2mm,触发需要更"远"的行程(0.2mm),当然0.2mm的距离,可以忽略不计。

    在0-1.3mm的键程中(1.3mm),压力克数变化是20cN(45-20cN),手感是平缓增加。

    但从1.3到1.75mm键程中(0.45mm),压力克数变化是15cN(45-60cN),咔嗒声带来的手感很有“力量”。

    过了段落点后,压力克数也随之减小至50cN产生触发,随之平缓到60cN触底。

    所以,所谓的青轴段落感强,关键还是行程中压力的变化这个是客观原因,声音仅仅是表象

    3.雷蛇绿轴

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    在仿MX轴之中,最为特别也是最贵的应该就是凯华生产的雷蛇轴(新的雷蛇轴代工已经更换)

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    雷蛇轴有绿轴和橙轴两种,年头接触过当年负责人刘江,知道很多凯华的有趣事情。其中绿轴对应的经典MX青轴,橙轴对应的是茶轴。

    雷蛇RGB绿轴和雷蛇单色橙轴的上盖及下盖的材质均为PA66材质(聚酰胺66或尼龙66)。从颜色来看,雷蛇这两种轴体的2个触点金属片材质都采用了黄铜材质,并且在金属触点位置也都采用了镀金工艺。

    结构而言,和MX轴还是基本上一致的,行程变短了。MX轴为2.2ms,而雷蛇轴为1.9ms,比起原厂轴更加快

    4.樱桃红轴,松鼠红轴,高特红轴

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    松鼠轴主要是KBtalking的前方有着一个可爱的小松鼠,所以大家就亲切的称它为“松鼠轴”。左樱桃,右高特,中间的就是松鼠轴

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    松鼠轴的黑轴压力比起经典MX轴小一点,但变化不大。变化最大的反而是寿命,经典黑轴的寿命是5000万次,其他的仅为2000万次;而松鼠轴是全员8000万次。

    5.凯华box轴

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    BOX轴主要用在达尔优的键盘上面,也是凯华生产的。

    相比CHERRY青轴,内部结构已经很大不同了。

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    导通和发声过程分析

    轴芯(触发器)+弹簧,套在内部的轴柱上,通过上下活动来主导整个开关的运作。

    左边三角凸起刮擦扭力弹簧变形、回位,然后撞击内壁出声。

    右边凸起刮擦绿色T行传动件,挤开封闭的开关区内的触点接触,判定。

    (PS:CHERRY轴是接触后导通,BOX轴是断开后导通。)

    在这个空间里,只有机械行为,没有电子讯号产生(普通轴的讯号在这里通过触点接触产生),这个机械结构中弹簧的作用是保证手感的压力克重。

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    只看弹片,简化了因为它只负责导通。

    而普通机械轴的弹片,一方面是导通,一方面要负责手感,越复杂就越难控制

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    声腔并非耳机才有,在我体验这10天,我认为这个”声腔“它是个黑科技。

    这个声腔值得注意,是个向下和向外的开放式(类似于耳机的开放式腔体)的腔体,

    然后靠近轴体内壁有个很细的扭力弹簧(力道小、速度快),

    它就是按键咔嗒,咔嗒发声的声源。

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    在轴芯的下压过程中,向外挤开扭力弹簧的力臂,

    下到2mm左右形变最大,继续下压,二者的接触瞬间被断开,

    弹簧在扭力作用下瞬间归位,撞击内壁发出声音,

    弹簧撞击端顶部有个“鱼钩“,这个设计应该是制造处更干脆悦耳的撞击声,

    同时外壁还有个限位的凸起,来控制弹簧准确回位和降低抖动。

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    相比于MX轴,box轴的行程更加短,仅有1.8mm。寿命也达到了8000万次,比起经典MX黑轴更高。

    6.赛睿QS1轴

    这个貌似凯华代工的,凯华自己的KO轴结构上基本上一样

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    造型上,赛睿QS1轴体上盖为奶白色,底座为黑色,黑白两色形成了强烈的反差,而固定在键盘上时轴体黑色底座为钢板遮挡并不太明显。赛睿QS1轴轴体底部一共有6个金属针脚与2个塑料材质的轴体固定脚,由于QS1轴为中心发光,底座中心的四个金属针脚也全为LED灯针脚,而在下方不对称2个不对称金属针脚才是轴体触发信号传输的通道。

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    同大多数轴一样,QS1采用轴体两侧的卡扣固定,用镊子轻轻一挑就可以打开。与传统机械轴体结构一样,赛睿QS1轴同样由上盖、轴芯、弹簧、底座以及金属片几大部分组成,结构相同,但就造型上QS1轴与类Cherry轴却相去甚远。

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    对比类Cherry轴轴芯,QS1轴轴芯高度下降,中心为圆形空档,而这也是继罗技欧姆龙轴之后在轴体造型上的另一大突破。

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    赛睿QS1轴的簧片正面采用镀金工艺处理,背面则为金属本色,因为设计不同,簧片工艺自然有所变动,对比之下,赛睿QS1轴的簧片给人的第一感觉就是更小,但仅从面积上孰优孰劣不能妄下定论。而在轴体弹簧方面,Cherry轴体弹簧直径普遍为4mm,而赛睿QS1轴弹簧的直径则为7mm,弹簧圈数为5圈,长度为12mm,这也是为了搭配其独特轴芯而特制的。


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    45g压力克数,比起经典MX轴轻多了。

      中央发光高亮RGB LED灯和半透明轴盖设计,提供均匀明亮的发光效果,并且有效杜绝了光从键帽缝隙中透出。

    另附:凯华KO轴参数

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    7.欧姆龙R轴

    罗技部分产品用,小众产品。

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    右边的才是欧姆龙轴,左边的是烟台的仿欧姆龙

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    针脚是3针的,跟MX轴明显不一样

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    在触点簧片的对比中,两款轴基本上相同,要说有一点区别的话,就是在簧片的底部侧面,欧姆龙轴的簧片缺角比较小,而烟台轴的比较明显。不过这个位置并不会影响轴体的手感。

    欧姆龙的轴体与青轴相比较而言,初始压力都差不多,不过段落压力和段落行程都要比青轴大很多,另外欧姆龙轴的“咔哒”声也要比青轴大很多,并且更脆,手感相当不错。

    烟台轴与欧姆龙轴的初始压力相同,但是烟台轴的段落压力和段落行程要比欧姆龙轴还要大,声音也更脆一些。

    以上这些,主要结构还是机械开关,金属触点导通。因此寿命,手感均会受到物理定律的限制,氧化,磨损是一个必然。

    而光轴却是另辟蹊径,用光电导通代替金属触点。

    8.LK光轴

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    光轴比传统的黑轴多了2个针脚,总共4个针脚。大家可以想象家里的灯泡发光也需要正负极,这个也一样的原理,两个发光源,所以总共四个针脚

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    拆开后的光轴,看不到传统的金属片。其他配置和传统机械轴是一样的

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    光轴轴体全部配件,和传统轴不一样的就是各两个针脚的发光原件,这样的原件取代了传统的铜牌,就是血手最直接的提升!

    光轴使用红外线开关取代了传统的金属开关,用光信号的通断来实现按键,这样没有物理的摩擦等损耗,基本不会存在损坏的可能!

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    键帽按下之前,光信号被阻断。而按下之后形成了同路,这样就实现了按键功能

    由于结构不一样,行程速度仅仅为0.2ms,寿命可以达到亿次

    和MX轴一样,LK光轴也开始被模仿

    比方说,富勒的光轴

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    结构和原理和LK光轴二代有点类似

    而LK光轴还有第三代

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    三代主要是加了一个平衡杆的设计,下压的时候能做到百分百垂直。同时,由于平衡杆的作用,也保证了按键不会有松动的隐患

    9.静电容

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    静电电容键盘内部并没有实质性触点,而是依靠两个电极中的电容变化来判断键盘是否触发。

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    每一个按键对应电路板上的一个圆圈,圆圈中央设计有两个极其微小的电极。按键下后,电极之间的电容量会产生微妙变化,键盘主控芯片靠感应通过感知电容变化来判断按键是否触发。

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    富勒FL8000静电电容键盘最大的不足之处则在于,它使用了与薄膜上常见的透明硅胶碗。如果说静电电容键盘的按键手感与高端薄膜极其接近,那么透明硅胶碗的使用,则让富勒FL8000静电电容键盘薄膜键盘和Noppoo 108EC-Pro一样,在使用手感方面与薄膜键盘保持高度一致。

    机械键盘从结构上来说,可以分为三类,MX轴代表的金属触点类,LK光轴代表的光信号导通类,以及静电容键盘的电极电容值变化类。静电容键盘资料太少,下面还是继续说说MX轴与光轴吧

    从速度而言,MX轴现在已经有1.8ms行程的键盘,LK光轴一开始就能做到0.2ms,相信未来还是光轴更加快

    寿命方面,从物理定律而言,MX轴在起跑线之前就已经输掉。毕竟金属磨损和非金属接触两者已经毫无可比性了。

    未来的机械键盘会走到何方,有可能是从更多功能方面进行完善。



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