Phân loại bàn phím máy tính theo công nghệ switch

Bàn phím là phương thức giao tiếp hiệu quả và phổ biến nhất hiện tại giữa con người và máy tính. Công nghệ máy tính thay đổi nhanh bao nhiêu thì công nghệ bàn phím cũng có ngần ấy sự biến động. Có rất nhiều cách phân loại bàn phím máy tính nhưng căn bản và rõ ràng nhất vẫn là phân loại theo công nghệ switch đang dùng phía dưới mỗi bàn phím. Việc chọn công nghệ switch sẽ làm ảnh hưởng tới phản hồi xúc giác khi nhấn phím, tốc độ và độ chính xác khi gõ và lực cần thiết để ấn phím đi đủ một quãng đường để ký tự thật sự được nhận ra. Các bàn phím dùng công nghệ switch khác nhau sẽ có giá trị, độ bền và giá thành sản phẩm khác nhau. Hôm nay cùng banphimco.com đi qua hết các hình thái phân loại bàn phím máy tính theo công nghệ switch nhé.

1/ Membrane keyboard (tạm dịch: bàn phím thường hay bàn phím màng)

Có hai nhánh nhỏ trong bàn phím màng: bàn phím màng phẳng & bàn phím màng toàn phần (flat-panel membrane keyboards & full-travel membrane keyboards) có hình thức thể hiện và ứng dụng khác nhau:

1a/ Bàn phím màng phẳng (Flat panel membrane keyboard)

Bàn phím màng phẳng thường được dùng làm bảng điều khiển trên các thiết bị vi sóng, máy photocopy. Thiết kế của kiểu bàn phím màng phẳng này thường gồm 3 lớp. Lớp trên cùng là các label ký tự tên chức năng của nút được in ở mặt trước và mặt sau là các sọc dẫn điện kim loại. Ở giữa là một lớp đệm có chức năng ngăn cách làm cho lớp trước và lớp sau không luôn luôn tiếp xúc nhau. Lớp dưới cùng có các sọc dẫn điện kim loại in vuông góc với các sọc của lớp trước. Khi có cơ hội tiếp xúc nhau, các sọc này hợp lại thành một mạng lưới. Khi người dùng ấn phím, tiếp điểm của lớp trước và lớp sau tạo thành một mạch điện đóng, báo hiệu cho máy tính hay bộ xử lý biết rằng một ký tự đã được ấn.

Multi-key Flat Type Membrane Keyboard Panel With Adhesive - Buy Panel Overlay,Multi-key Membrane Keyboard Panel,Membrane Panel With Adhesive Product on Alibaba.com

Bàn phím màng phẳng không có phản hồi xúc giác cụ thể, các nút đôi khi nhô lên một chút so với mặt bằng, hoặc thậm chí là bằng phẳng chỉ có thể biết thông qua các ký tự in ở mặt trên. Cho nên các bảng điều khiển dùng membrane switch dạng phẳng thường sẽ cần đi kèm với nút đèn báo hiệu hoặc/ và âm thanh bíp bíp khi nhấn phím.

Loại bàn phím này thường được dùng ở nơi có điều kiện khắc nghiệt, trên các thiết bị có yêu cầu chống thấm, chống ẩm và chống nhiệt cao.

1b/ Bàn phím màng toàn phần (full-travel membrane keyboards)

Là loại bàn phím máy tính phổ biến nhất hiện nay. Cấu tạo của bàn phím này gồm các phím ký tự như ta thường thấy ngày nay, phía dưới các phím là một miếng công tắc nhựa liền nhau. Và cũng cùng nguyên tắc hoạt động như trên, nghĩa là khi nhấn phím ta thực hiện việc đóng tiếp điểm để giúp máy tính nhận ra ký tự đang được ấn xuống.

How long does it take for water spill to permanently damage keyboard? - Quora

Bàn phím màng phổ biến vì dễ sản xuất, chi phí thấp và có thể kết hợp được nhiều mẫu mã kiểu dáng đa dạng khác nhau. Nhược điểm là chất lượng, độ bền, tuổi thọ và độ chính xác không cao.

2/ Dome-switch keyboard (tạm dịch bàn phím switch vòm)

Bàn phím dome-switch là loại ở giữa hai kiểu bàn phím màng phẳng (flat-panel membrane) và bàn phím cơ học chuẩn mực (mechanical-switch keyboards). Cơ chế hoạt động của nó dựa trên việc đưa hai dấu bảng mạch tiếp xúc nhau dưới một keypad bằng cao su hoặc silicone bằng cách dùng các switch hình mái vòm bằng kim loại hoặc bằng chất liệu polyurethane.

  • Các switch dome kim loại được tạo thành từ mảnh thép không gỉ. Khi ấn phím sẽ cho người dùng cảm xúc giác rất tích cực và sắc sảo. Bàn phím dùng switch vòm kim loại cũng khá là phổ biến, có tuổi thọ cao khoảng 5 triệu lần bấm và thậm chí còn cao hơn khi được mạ vàng hay niken.
  • Các switch dome cao su polyurethane thì có hình dạng bong bóng phía trong và được phủ than chì. Tất nhiên kiểu bàn phím này có giá rẻ hơn rất nhiều so với dome switch kim loại, nhưng chúng không có được sự nhanh nhạy và sắc nét của kim loại và tuổi thọ thấp hơn rất nhiều. Nhiều người cho rằng cảm giác bấm trên các bàn phím dome switch cao su bị ẻo lả và mềm nhũn làm cho không có sinh khí và năng lượng để làm việc.

What switch is this? Rubber dome? Found on antique Mac desktop keyboard. : MechanicalKeyboards

Cả hai loại công nghệ switch này đều khá phổ biến trên thị trường. Được dùng nhiều trong các bảng điều khiển xe hơi, điện thoại di động, thiết bị điện tử tiêu dùng và thiết bị y tế.

3/ Scissor-switch keyboard (tạm dịch bàn phím cắt kéo)

Đây có thể xem là một phân loại nhỏ của bàn phím dome switch ở trên. Các phím được gắn trên bàn phím thông qua hai miếng nhựa lồng vào nhau kiểu “cắt kéo”, sau đó gắn chặt và phím và bàn phím. Dạng bàn phím này vẫn dùng switch màng cao su nhưng kết hợp với một cơ chế “kéo” đặc biệt liên kết keycap với một pittong giúp hạ thấp vòm cao su cho hành trình phím ngắn hơn nhiều so với bàn phím dome switch thông thường (2mm vs 3.5-4mm như ở dome switch).

MacBook Pro 16-inch keyboard first look video shows Magic scissors - SlashGear

Kiểu bàn phím scissor switch này thường được dùng trong các máy tính xách tay vì cho hành trình phím ngắn, low profile, yên tĩnh và cần ít lực bấm hơn bình thường.

Bàn phím cắt kéo thường có giá thành đắt hơn bàn phím dome switch do khó sản xuất và qua nhiều công đoạn hơn. Khâu vệ sinh cho các bàn phím này cũng phức tạp hơn một chút vì do chiều cao của các phím thấp và điểm tiếp xúc lại nhiều.

4/ Capacitive keyboard (tạm dịch: Bàn phím điện dung)

Cơ chế hoạt động của bàn phím điện dung khá đặc biệt so với các loại kể trên. Khi nhấn phím sẽ làm thay đổi điện dung của một mẫu các tấm tụ điện. Thiết kế của switch điện dung bao gồm hai miếng tụ điện hình chữ D, được in trên một bảng mạch PCB và được ao phủ bởi một màng mỏng. Phần cách điện của chất hàn có tác dụng như một chất điện môi. Khi phím được bấm, sẽ tạo ra sự sụt giảm điện dung ở điểm đó giúp máy tính nhận diện tín hiệu.

Input Device :keyboard Types of key switch Components of Keyboard Keyboard switches Keyboard processor or circuitry Key matrix Types of key Switches. - ppt download

Nói chung về thiết kế và cấu tạo của switch điện dung thì khá là phức tạp và khó giải thích bằng lời. Kết quả của cơ chế hoạt động cầu kỳ này đã tạo ra các switch không thật sự có điểm tiếp xúc và hoàn toàn có thể can thiệp vào điểm nhận phím qua phần mềm điều khiển đi kèm. Khi gõ trên các bàn phím có cơ chế điện dung sẽ cho cảm giác mềm mại, nhẹ nhàng, bấm rất nhanh và rất chính xác. Và chính vì không có điểm tiếp xúc trực tiếp, cũng không có các ma sát kim loại dọc đường nên các switch điện dung/ bàn phím điện dung có tuổi thọ rất cao, có thể nói là cao nhất hiện nay (tương đương switch quang học optical switch).

What is Topre Switch - Hob Gear

Bàn phím đầu tiên được làm theo kiểu điện dung này chính là IBM Model F. Nhưng hãng switch Topre mới chính là người thật sự đưa dòng switch kỳ lạ, cơ không phải cơ, màng không phải màng này ra thế giới, giúp mọi người biết đến và yêu thích nhiều hơn. Hiện tại có các thương hiệu lớn đã dùng switch Topre như Realforce (thuộc tập đoàn Topre), Leopold (Hàn Quốc), HKKB (Nhật)… Switch Topre đã có một vài chỉnh sửa so với switch điện dung gốc: dùng lò xo kết hợp bên dưới vòm cao su. Mái vòm cung cấp phần lớn lực giúp phím không bị nhấn, còn lò xo có tác dụng thực hiện các hoạt động diện dung để nhận diện phím bấm.

5/ Mechanical switch keyboard (Tạm dịch: bàn phím cơ)

Mỗi phím trên bàn phím cơ đều có một switch bên dưới rời nhau (chứ không phải dính liền trên một màng như bàn phím màng cao su). Mỗi switch cơ học hoàn chỉnh bao gồm 5 thành phần: housing, stem, spring, metal contact leaves và slider.

Bàn về switch Topre và các dòng bàn phím đang dùng loại switch đắt đỏ này - P1 | Bàn phím cơ

Tùy vào vị trí và cách sắp đặt của các thành phần phía trong này mà các switch khác nhau sẽ cho cảm giác gõ khác nhau. Nhưng trên nguyên tắc có ba loại switch cơ học căn bản: clicky, tacticle và linear. Trong đó Clicky cho xúc giác mạnh mẽ, sắc nét, giữa hành trình phím có độ khấc rõ rằng kèm theo âm thanh lớn. Tacticle cho xúc giác tốt, vẫn có độ khấc nhưng âm thanh nhỏ hơn rất nhiều. Linear switch thì hoàn toàn trơn mượt, xúc giác có, không có độ khấc và hoàn toàn yên tĩnh.

Tùy vào lực cản của lò xo trên mỗi loại switch mà lực bấm cần thiết để nhận phím sẽ khác nhau. Còn hình dạng của stem và thiết kế của housing sẽ quyết định actuation distance và travel distance của các phím.

Bàn phím cơ so với bàn phím màng và bàn phím dome-switch thì hơn mọi mặt: tuổi thọ cao hơn, độ chính xác, tốc độ gõ nhanh hơn, và cảm giác bấm cũng hay ho hơn rất nhiều. Bàn phím cơ từ khi ra đời đến nay đã đi qua một lịch sử dài và tạo ra một thế giới, một hệ sinh thái riêng cho mình với các thương hiệu switch đa dạng và hàng loạt các thương hiệu bàn phím cơ từ danh tiếng tới tầm trung. Các thương hiệu switch phổ biến nhất hiện nay gồm: Cherry, Topre, Kailh, Gateron, Outemu, Greentech và một số các switch tự trồng của các hãng như Razer, Logitech, Matias…

6/ Buckling spring keyboard

Công nghệ buckling spring được cấp bằng sáng chế tại Mỹ lần đầu tiên vào năm 1978. Cho tới nay còn rất nhiều người chuyên gõ máy và coding yêu thích dòng bàn phím làm từ buckling spring này. Cơ chế hoạt đông của buckling spring dựa trên việc điều khiển một chiếc búa nhỏ đập vào công tắc điện dung hoặc màng để tạo ra tiếp điểm ở chỗ phím được bấm.

How to make a silent Unicomp IBM Buckling Spring Keyboard - YouTube

Chiếc bàn phím đầu tiên dùng công tắc buckling spring là IBM Model M. Sau nhiều lần chuyển đổi mô hình sản xuất thì giờ thiết kế gốc kèm một số chỉnh đổi hợp thời vẫn đang có trên các bàn phím Unicomp.

7/ Hall effect keyboard

Bàn phím hiệu ứng Hall dùng nam châm cảm biến hiệu ứng Hall thay vì các switch có tiếp xúc cơ học như bình thường. Khi nhấn phím sẽ có một nam châm di chuyển phía trong và di chuyển đó được phát hiện bởi một cảm biến dạng rắn. Về nguyên tắc đây cũng là một kiểu bàn phím mà trong cơ chế hoạt động không có tiếp xúc vật lý, nên độ chính xác và độ bền là rất cao.

What Are Hall Effect Keyboard Switches, And How Do They Work? (Video) | Tom's Hardware

Các switch Hall effect được dùng trong các bàn phím cao cấp (với giá rất cao) và dùng trong các thiết bị có độ tin cậy cao như dùng cho nhà máy hạt nhân, buồng lái máy bay, tên lửa… Chúng hoàn toàn không thấm nước, không bám bụi và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ độ ẩm bên ngoài. Và tất nhiên giá để làm ra các bàn phím kiểu này là cực kỳ đắt.

8/ Laser projection keyboard

Bàn phím laser hoạt động trên nguyên tắc: một thiết bị chiếu tia laser có kích thước cỡ như một chuột máy tính siêu nhỏ chiếu ra hình dạng của các phím lên mặt phẳng. Và người dùng gõ lên đó như một dạng mô phỏng phím thật. Khi gõ tới đâu, tia laser bị che tới đó sẽ giúp máy nhận diện tín hiệu được bấm.

VK200 Keyfob Virtual Laser Keyboard | DHAUSE

Tuy hiện đại, cơ chế hoạt động đơn giản và vô cùng tiện lợi, phù hợp với mọi địa hình, nhưng bàn phím laser cũng tồn tại nhiều khuyết điểm lớn cần điều chỉnh trong tương lai nếu muốn phổ biến hơn: độ ổn định của tia laser, bấm phím dễ bị lỗi và nhầm phím, bộ phát laser bị trục trặc thì xem như bàn phím không hiển thị và không dùng được. Nói chung rất kém thân thiện và nhiều vấn đề.

9/ Optical keyboard (Tạm dịch: bàn phím quang học)

Công nghệ bàn phím quang học lần đầu tiên được giới thiệu bởi kỹ sư Harley E. Kelchner và năm 1962. Công nghệ quang học này dùng thiết bị phát sáng và cảm biến ảnh để phát hiện các phím được kích hoạt bằng quang học. Thông thường bộ phát và cảm biến được đặt đối diện nhau, trên một chu vi PCB nhỏ. Ánh sáng hướng từ bên này sang bên kia phia dưới phím ở chế độ thường, còn khi bấm phím, phím đi xuống sẽ gạt một cần ngang che khuất đi luồng đi của ánh sáng, giúp cảm biến nhận ra sự thay đổi của luồng ánh sáng và nhận diện một ký tự được bấm tương ứng.

Bạn biết gì về switch quang học trên bàn phím? - GEARVN

Các thiết kế bàn phím quang học ban đầu rất thô dày, và phím cực kỳ cao để đáp ứng được luồng ánh sáng bên trong dưới phím. Nhưng hiện nay thiết kế của switch quang học và cấu trúc keycap đã được tinh chỉnh lại rất nhiều và trở nên hiện đại gần gũi hơn. Nếu đặt một chiếc bàn phím cơ và một chiếc bàn phím quang lên bàn, không nói ra bạn sẽ không phân biệt được đâu là đâu. .

Ưu điểm của bàn phím quang học:  cũng tương tự các kiểu điện dung, hall effect ở trên, switch quang học không có tiếp xúc kim loại trực tiếp nên không có ma sát, cho lực bấm phím nhẹ, phím đi xuống mềm mại nhẹ nhàng, loại bỏ ma sắt nên độ bền cực cao, có khả năng kháng nước, kháng bụi tốt và không chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ độ ẩm bên ngoài. Và quan trọng là nó chỉ dùng 20% PCB so với bàn phím cơ thông thường nên các bàn phím quang học cầm lên rất nhẹ tay nhưng vẫn chắc chắn và cho cảm giác xúc giác rất tốt, tiết kiệm nguyên liệu, bảo vệ môi trường. Nhược điểm lớn vẫn là giá hơi cao so với bàn phím cơ chuẩn mực vì khâu sản xuất và cơ chế hoạt động phức tạp hơn.

Hiện nay hãng bàn phím đang làm rất tốt các loại switch quang học là Razer và Logitech. Được ứng dụng nhiều cho các dạng bàn phím gaming siêu tốc độ và siêu bền.

LỜI KẾT

Trên đây là các công nghệ switch được dùng cho bàn phím máy tính cổ điển và hiện đại. Một câu ngắn gọn là nếu ngân sách nhỏ không yêu cầu bền lâu thì mua bàn phím màng xài cũng được. Nhưng muốn tiết kiệm lâu dài, ăn chắc mặc bền và cần cảm giác gõ tốt, độ chính xác cao thì nhất định phải là bàn phím cơ. Bàn phím điện dung và quang học cũng rất đáng để trải nghiệm vỉ mang lại cảm giác rất khác biệt, nhưng giá thành cao hơn một chút.

Bài viết mới

Tìm hiểu về LED RGB của bàn phím cơ: thông tin đặc biệt có ích cho anh em đang muốn làm custom keyboard

Bàn phím cơ LED RGB có rất nhiều tiện ích và đặc biệt hấp dẫn với người dùng hệ trendy, hiện đại. Nhưng bạn...

Bàn phím cơ RGB là gì? Làm việc văn phòng có nên dùng bàn phím cơ RGB không?

Nếu bạn đang dấn thân vào con đường bàn phím cơ thì hẳn sẽ biết đến ba trường phái chơi phím cơ trong giới:...

Phân biệt bàn phím cơ Realforce phiên bản Variable và phiên bản Uniform

Ai đã chơi bàn phím cơ đủ lâu và đủ 'kinh nghiệm tình trường' thì đều biết tới tên Realforce. Realforce là một trong...

Nên chọn layout bàn phím cơ ANSI, ISO hay JIS?

Chọn được một chiếc bàn phím cơ như ý không chỉ là đúng gu, hợp cảm giác gõ, vừa túi tiền, đúng thương hiệu...

ABS hay PBT, double-shot hay dye-sub: tất tần tật về keycap có hết trong bài này

Chắc anh em đã tìm thấy quá nhiều bài viết hay chia sẻ về keycap, cách chọn keycap, các định nghĩa liên quan tới...

Related Stories

Để lại bình luận

Mời bạn nhập nội dung bình luận
Nhập tên

Stay on op - Ge the daily news in your inbox