薄膜鍵盤、機械鍵盤,它們的原理到底哪裡不一樣?
薄膜鍵盤、機械鍵盤,它們的原理到底哪裡不一樣?
2016.12.25 | 產品

許多讀者或許對鍵盤的研究不深,常常在商場或購物網站選購鍵盤時,常常看到許多不同的名稱,例如背光鍵盤、電競鍵盤、多媒體鍵盤、無線鍵盤、機械鍵盤等等,而被弄得一頭霧水吧。這次筆者就來針對不同的鍵盤觸發種類,做個簡單的介紹,讓大家能對這些差異有所認識。

功能、分類大不同

鍵盤最主要的功能就是用來輸入文字,所以就需要具備能夠滿足各國語言輸入需求的設計,以台灣常見的鍵盤來說,是以英文的QWERTY鍵盤配製為基礎,並加入注音符號與倉頡字根,能夠進行中、英文輸入。

這種鍵盤的名稱來源,是因為「QWERTY」是鍵盤字母區左上方第一行的前6個字母,這種鍵盤是由克里斯多福•蕭爾斯(Christopher Sholes)設計,會這樣安排的主要原因,是因為還在使用打字機的1870年代,為了要把常用的字母隔開,而減少打字時連動杆之間的擠壓及避免發生故障,隨著時間演進就成為標準的英文、拉丁字母的標準鍵盤配置。

在尺寸的分類上,主要可以分為具備打字區、編輯鍵區、數字鍵區的標準尺寸鍵盤(也稱作100%鍵盤),或是拿掉無數字鍵區的80%鍵盤,或是只有打字區的60%鍵盤,以及只有數字鍵的20%鍵盤。如果以背光功能來分類,則可分為沒有背光的一般鍵盤,或是在按鍵下方設有小型光源的單色背光,或是採用全採LED的可調整的彩色背光鍵盤。只於照連線方式來分類,則可分為有線與無線鍵盤,目前有線鍵盤大多採用USB介面,而無線鍵盤則採用藍牙或2.4GHz RF無線電波傳輸。

另一個常見的分類,就是按照功能進行區分,除了一般用途鍵盤之外,還有加入播放、暫停、快轉、音量控制等功能的多媒體鍵盤,或是加入巨集、快捷鍵、多鍵同時輸出(NKRO)、防鬼鍵的電競鍵盤。

上面講到的這些鍵盤,大多可以直接從外觀進行分辨,所以要區別彼此並不會太過困難。至於筆者這次主要介紹的部分,則是根據鍵盤按鍵下方的機構設計進行說明,這些不同的機構各有不同的觸發原理,因此也會影響打字時的手感。

從外觀可以清楚分辨這是款無線60%鍵盤.jpg
從外觀可以清楚分辨這是款無線60%鍵盤。
圖/ T客邦
因為此款鍵盤會發出彩色的背光,因此可以判斷搭載全彩LED背光功能.jpg
因為此款鍵盤會發出彩色的背光,因此可以判斷搭載全彩LED背光功能。
圖/ T客邦
電競鍵盤的造型通常比較酷炫,也不難從多樣的功能鍵看出端倪.jpg
電競鍵盤的造型通常比較酷炫,也不難從多樣的功能鍵看出端倪。
圖/ T客邦

薄膜式鍵盤是最基本的選擇

所謂的觸發方式,就是指鍵盤內部的電子元件如何偵測到使用者按下按鍵的方式,其中最基本、便宜的設計就是薄膜式鍵盤,在所有鍵盤之中佔了相當大的比例。

薄膜式鍵盤的主要構造由3層薄膜形成,上下層會在按鍵對應的位置,留下圓型的導電接觸點,中間層則為絕緣層,可以避免上下層直接互相接觸造成短路。當使!!者按下鍵盤的按鍵時上層的導電薄膜就會受到擠壓,而碰觸到下層導電薄膜,如此一來就會接通電路,能夠送出按鍵被按壓的訊號。

由於這類鍵盤的生產方式簡單,成本也很低廉,所以無論有線或無線鍵盤,大概只要低於新台幣1,000元的產品,大多就是薄膜式鍵盤。然而它最大的問題,就是比較容易因為硬體設計的缺陷而發生鍵位衝突,常見的情況就是會在同時按下多顆按鍵時,其中幾個按鍵的訊號沒有發出,或是沒有按下的按鍵卻發出訊號,可能會造成遊戲操作的問題,若有電競需求的使用者可以尋求支援N-Key Rollover(NKRO)的產品,以避免鍵位衝突的問題。

薄膜式鍵盤採用3層薄膜構成的設計,透過上、下層是否因按鍵擠壓而接觸,做為觸發的判斷.jpg
薄膜式鍵盤採用3層薄膜構成的設計,透過上、下層是否因按鍵擠壓而接觸,做為觸發的判斷。
圖/ T客邦

薄膜式鍵盤還可混搭不同機構

一般的薄膜式鍵盤,在導電薄膜上會鋪上1片橡膠帽,當使用者壓下按鍵時,橡膠帽會受力彎曲,而放開後則會反彈回去,其過程中帶來的回饋力道,就會形成打字時的手感,由於橡膠帽會隨時間變質老化,造成越來越難按甚至彈不回來的情形,因此耐用性比較差。

至於常見於筆記型電腦的薄型鍵盤,因為一般橡膠帽太占空間,而改採較薄橡膠帽搭配剪刀腳的機構設計,在壓下按鍵的過程中,X型的剪刀腳械構會穩定整個鍵帽,並在反彈時讓鍵盤回到原始狀態,提升打字手感。

另外也有些薄膜式鍵盤,會在按鍵與橡膠帽間加入POM導套,可以讓薄膜式機構的反饋力道更平均地分散在鍵帽上,所以按壓鍵帽時並不會像普通薄膜式鍵盤一般感到晃動,整體穩定性較高。

常見於筆記型電腦的剪刀腳結構設計,可以降低鍵盤的厚度,同時提供穩定的手感.jpg
常見於筆記型電腦的剪刀腳結構設計,可以降低鍵盤的厚度,同時提供穩定的手感。
圖/ T客邦
有些薄膜式鍵盤會在橡膠帽上方加入POM導套,若採十字軸型式,還可以替換機械式鍵盤用的鍵帽.jpg
有些薄膜式鍵盤會在橡膠帽上方加入POM導套,若採十字軸型式,還可以替換機械式鍵盤用的鍵帽。
圖/ T客邦

機械鍵盤手感因軸而異

至於我們常常在電競鍵盤的標示上看到的「機械軸」或「機械式鍵盤」等稱呼,則是因為在每個按鍵下方,都透過獨立的機械式開關來觸發訊號,而這些零件就稱為鍵軸。

機械軸可以拆分為塑膠軸心、彈簧與觸發用的銅片,當壓下按鍵時,塑膠軸心就會去擠壓銅片,並讓2片銅片接觸在一起以送出訊號,放開按鍵時則由彈簧提供回彈力道。由於彈簧的耐用度比橡膠帽高,因此鍵盤的整體壽命也會比較長。

機械式鍵盤的另一個特色,就是打字手感會因不同的機械軸而異,以德國Cherry所生產的機械軸為例,其名稱是以塑膠軸心的顏色而定,青軸會有很大的卡榫聲,打起來有段落感但回彈力道較輕,黑軸則是按下的聲音較小,打起來無段落感但回彈力道較強,使用者可以依個人喜愛選擇不同的機械軸。

由於電競玩家對操作手感的要求較高,因此許多電競鍵盤會推出各種不同機械軸版本,讓玩家選擇最順手的版本.
由於電競玩家對操作手感的要求較高,因此許多電競鍵盤會推出各種不同機械軸版本,讓玩家選擇最順手的版本。
圖/ T客邦
將機械軸拆解後,可以看到軸帽、軸心、彈簧、底座、銅片等部分.png
將機械軸拆解後,可以看到軸帽、軸心、彈簧、底座、銅片等部分。
圖/ T客邦

高階專屬的電容鍵盤

除了薄膜式與機械式鍵盤之外,比較常見的觸發方式還有採用似於電容開關原理的電容鍵盤,它運作的原理是當壓下按鍵時,會改2片變電極間的距離,藉此產生電容值的變化,進而觸發鍵盤訊號。

電容鍵盤最大的優點就是訊號的觸發由電容值的變化產生,整個觸發過程不需任何元件的接觸,不像薄膜式或機械式鍵盤,靠導電薄膜與機械軸的接觸導電產生訊號,因此電容鍵盤也稱為無接點式鍵盤。這種設計的好處在於機械結構沒有實際接觸,不但讓操作更加靈敏,也可以減少磨損,讓使用壽命得以延長。

俗話說得好,不可能又要馬兒好、又要馬兒不吃草,電容鍵盤最大的缺點就是價格不便宜,以日本Topre所推出的電容鍵盤為例,新台幣7,000至8,000元的產品比比皆是,其他廠商較便宜的電容鍵盤也逼近新台幣5,000元,可能會讓想要嘗試的玩家打退堂鼓。

以Topre的電容鍵盤為例,它的回彈力量是由內部的錐形彈簧提供,能夠提供穩定的操作手感.jpg
以Topre的電容鍵盤為例,它的回彈力量是由內部的錐形彈簧提供,能夠提供穩定的操作手感。
圖/ T客邦
從拆解圖可以看到電容鍵盤的彈簧與機械式鍵盤長得並不一樣.jpg
從拆解圖可以看到電容鍵盤的彈簧與機械式鍵盤長得並不一樣。
圖/ T客邦

認清使用需求,操作手感需親自體驗

回歸挑選鍵盤的主題來看,筆者建議讀者在挑選鍵盤時能先思考自己的使用需求,例如是以文書工作為主,還是要用在遊戲的比重多一點,然後再思考是要追求舒適的手感,還是敏捷的操作性,以及對其他功能的需求為何。

以筆者自己的需求為例,雖然我會玩許多遊戲,但是主要都是使用手把與搖桿操作,幾乎不會以鍵盤操作遊戲,反而是因為工作需求需要長時間打字,加上時常需要輸入數字,因此首選的尺寸莫過於100%鍵盤。至於在打字手感方面,因為從學生時期就習慣了某款薄膜式鍵盤的手感,也因價格便宜的關係,所以在辦公室、家中都購買相同的鍵盤,讓自己能在最熟悉的情況下工作。

至於以遊戲為主要考量的話,則可優先考慮具有防鬼鍵與NKRO功能的鍵盤,以免因為發生鍵位衝突而影響操作。至於在快捷鍵與巨集方面,則可視遊戲需求而定,如果常玩的遊戲需要輸入許多長串指令的話,則可選擇巨集功能較強的鍵盤,讓自己能以更短的時間輸入指令搶得先機。

不過最重要的,還是需要並親自到賣場試用、比較各鍵盤不同的操作手感,畢竟在網路上看了半天規格與介紹,還是不如親自體驗來的實際,如此一來才不會賣到與自己手感習慣相差太多的鍵盤。

本文授權轉載自:T客邦

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新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!
新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!

深夜11點,多數高中生可能已經準備熄燈就寢,但新北市錦和高中的 AI 基地教室卻燈火通明。原來,錦和的老師、學生,正利用 Logitech 的會議室解決方案 Rally Board 65,和遠在美國科羅拉多州、有 17 小時時差的 Kent Denver School進行視訊。兩校學生在螢幕上熱切分享文化習俗與校園趣事,教室氣氛熱絡。

在錦和,這樣跨越時區和國界的「深夜國際教室」,並非偶一為之的特殊活動,而是透過台美教師討論規劃,有系統制度的國際交流日常。

事實上,作為新北市政府教育局認可的全新北市首間「AI科技高中」,近年來,錦和在數位轉型、科技教育上多有著墨。從生生用平板、建置全校數位互動軟體,到引進被師生譽為「移動任意門」的 Logitech Rally Board 65,錦和正以活潑、彈性的數位學習策略,重新定義未來教室的模樣。

注入數位學習DNA,翻轉傳統教學模式

但錦和的數位轉型並非一蹴可幾。早在疫情期間,錦和高中校長張純寧就意識到,數位教學不是選擇題,「因應數位浪潮、社會趨勢,我們一定得這麼做!」當時,她大刀闊斧將行政人員分組,手把手協助全校老師跨越科技門檻、熟悉線上教學,成功將「數位 DNA 」注入錦和。

如今,走進錦和的課堂,會看到生物老師利用平板搭配 AR 擴增實境技術,將圖像化為立體,讓學生直觀地觀察昆蟲解剖構造和心臟血液的流動;數學老師則透過 VR 虛擬實境,設計「密室逃脫」遊戲,讓學生在解謎中,學著邏輯推演;公民老師更帶著學生投入田野調查,將時事探討結合數位資訊,提升學習興趣。

「錦和的老師,幾乎都已經完成 AI 的增能研習。」張純寧透露,學校在將數位工具融入教學之餘,更和淡江大學合作開發專屬的「AI 倫理素養手冊」,並列為校定必修課程,目的是確保學生在擁抱 AI 的同時,也能建立正確的價值觀。

引進 Logitech Rally Board 65,打造無縫國際交流體驗

而隨著數位學習的版圖不斷擴張,近來,錦和面對的新挑戰,是為學生創造「無縫的國際交流體驗」。

為了讓學生有機會開口說外語、和世界接軌,錦和申請校園雙語計畫子計畫三,採購Logitech Rally Board 65,方便與美國、法國等國的姐妹校線上交流。但過去,要進行高規格的遠距教學,學校必須斥資打造一間固定的遠距教室,裡頭還得裝設投影機、追蹤攝影機和收音設備,不僅空間受限,設備盤點、維護也是行政人員的夢魘。

錦和高中圖書館主任吳孟仁解釋,如果讓學生一人用一台筆電視訊,只要有一位學生的設備出狀況,或是網路連線有問題,老師就必須先中斷課程,接著再像個工程師般,協助學生一一排除障礙;若採用多人在同一鏡頭前發言的模式,傳統的視訊鏡頭又無法照顧到每一個人,導致交流缺乏臨場感。

#1 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
吳孟仁表示,學生為參與跨國交流,常於夜間上線,展現高度投入與國際視野。隨著數位工具融入學習,學生更主動表達、協作與創造,培養面向未來的關鍵能力。
圖/ 數位時代

「我們要的,是一款將使用門檻降到最低、讓老師容易上手的數位工具。」張純寧指出,本學年藉由校園雙語化計畫與參與教育部高中優質化數位前導學校計畫的契機下,錦和偶然接觸到 Logitech Rally Board 65,結果意外發現,Rally Board 65 能徹底解決跨國交流的痛點。

#2 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
Logitech Rally Board 65 結合 65 吋觸控螢幕與 AI 視訊技術,搭配移動式腳架,有效解決跨國交流溝通挑戰。透過 AI 與數位工具導入,學生培養跨域協作與問題解決能力,學習成果不再侷限於考試。
圖/ 數位時代

Rally Board 65 作為專為新世代協作而生的全功能,配有 65 吋的 4K 超高畫質觸控螢幕,還有兩支無須配對、充電的隨插即用數位筆,讓師生能輕鬆在白板上書寫、共編討論。鏡頭、麥克風和揚聲器一體成型的配置,打破了過往需要拼拼湊湊各項硬體的限制;內建的「RightSight 2」智慧取景技術,不僅能自動追蹤並清晰框選正在發言的師生,學生不再需要擠在一個小小的筆電鏡頭前,也不用傳麥克風,只要像平常聊天般自然發言即可;另外,「RightSound 2」智慧調音技術則能透過 AI 回音抑制技術,過濾背景噪音,確保討論過程不受環境音干擾,讓跨國溝通有如面對面交流般清晰。

#3 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
錦和高中透過視訊設備,與長期有往來的美國肯特丹佛學校進行即時交流,科技賦能教育場景,讓跨國學習成為日常。
圖/ 數位時代

張純寧特別提到,Rally Board 65 擺脫傳統需固定於牆面的限制,只要裝上專屬推車腳架,就能任意移動,「Rally Board 65 最大的優點,是『可攜』!讓我們隨時隨地都能在學校的任何一個地方,創造『教學角』。」她笑稱,要是學校裡多幾台這樣的設備,等於多蓋了幾間多功能教室。不僅具備高度機動性,Rally Board 65 在安裝與視角上也同樣靈活,支援桌面、壁掛等多元配置,螢幕亦可雙向翻轉,根據需求調整上下視角,輕鬆融入各種教學情境。

同時,Rally Board 65 還有「免學習」的特性,「插電就能用,老師完全不用特別學習。」吳孟仁分享,現在的台美跨國連線,即便安排在夜間11點,學校也不必指派資訊人員留守,老師自己就能輕鬆開機、主持課程,大幅提升設備的使用率與教學彈性。

軟、硬體設備的升級,最終仍要回歸學生的成長。張純寧表示,當學生具備強大的數位協作能力,並習慣在虛實整合的環境中表達自我時,「你會明顯發現,沒有學生再躲在角落了!每個人都必須、也樂於站出來展現自己。」比方說,在自然科探究與實作的全年級發表會裡,學生是以「線上共編」模式,繳出成果;原先對寫程式一竅不通的社會組學生,經過 AI 課程上的學習,現在竟然能運用 AI 工具,協助弱勢團體、公益組織開發出線上的「記帳系統」。

#4 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
張純寧表示,穩定且符合使用習慣的數位工具,是支撐長時間教學與行政工作的關鍵。透過羅技鍵盤滑鼠符合人體工學的設計,在高工時及高強度的辦公室工作下,保持舒適與效率。
圖/ 數位時代

從最初克服線上教學的陣痛,到成為新北市首間 AI 科技高中,以及引進 Rally Board 65,錦和用實際行動證明,只要具創新教育思維、善用多元數位工具,就能打破空間、時間限制,為孩子們打造一座與世界無縫接軌的未來校園。

從理念到實踐,打造未來教學場域。歡迎教職員夥伴預約參觀 Logitech 展示中心,了解更多 AI 教育解決方案:https://360theredmarker.com/vt/logitech-taipei/

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