Клавіатура - що це? Принцип роботи, різновиди

Без клавіатури важко уявити роботу за комп'ютером - її екранний вигляд не є повноцінною заміною. Щоб правильно вибрати пристрій, перед покупкою слід ознайомитися з перевагами і недоліками різних типів клавіатур.

Перед початком

Існуючі різновиди сучасних клавіатур, через конструкційні особливості, відрізняються за кількома параметрами. Логічно, що вони різні у різних типів, а у деяких типів взагалі відсутні.

З цієї статті ви дізнаєтеся:

• Перед початком
• Мембранна
• Ножова
• Плунжерна
• Ємніша
• Проекційна клавіатура
• Механічна

До основних параметрів, на які слід звернути увагу при виборі типу клавіш, я б відніс:

• Довжина ходу клавіш - відстань, яку повинен пройти штовхач або аналогічний елемент до того, як замкне контакт;
• Видаваний звук - може бути відсутнім взагалі, бути приємним для слуху або дратувати власника;
• Сила спрацьовування - краще, якщо за клавішами не потрібно «молотити», щоб вони подавали відповідний їм сигнал;
• Термін експлуатації - природно, чим довше, тим і краще;
• Тактильні відчуття при роботі з пристроєм - суб'єктивне відчуття, індивідуальне для кожного користувача, і ніяк не вимірюється.

Якість матеріалів, фарбування і використовувані в клавішах механізми багато в чому визначають кінцеву вартість клавіатури.

Вся її електронна «начинка» гранично проста і не містить будь-яких дорогих мікросхем, тому ціна компонентів копійчана. Те ж саме стосується світлодіодів, кабелів, штекерів та інших додаткових елементів.

Параметри вибору клавіатур

Для роботи з офісними програмами цілком підійде класична клавіатура мембранного типу.

Якщо ви хочете оснастити свій планшет клавіатурою, вибирайте серед компактних моделей. Компактні моделі з бездротовим підключенням дорожче, зате набагато зручніше в роботі і не витрачають акумулятор планшета.

Для любителів комп'ютерних ігор виробники пропонують широкий вибір ігрових клавіатур. Любителі шутерів можуть звернути увагу на частково механічні клавіатури - вони дешевші повністю механічних і з ними можна не турбуватися, що клавіатуру доведеться викидати через рік використання через непрацюючі клавіші WASD.

Клавіатури з програмованими клавішами можуть помітно збільшити ефективність вашої роботи (або успішність гри) за рахунок призначення клавішам часто виконуваних операцій.

Якщо відсутність цифрового блоку на вашому ноутбуці викликає у вас труднощі в роботі, придбайте окрему цифрову панель і забудьте про цю проблему.

Якщо ви - кіберспортсмен, і надійність спрацьовування клавіш для вас є визначальним критерієм, вибирайте серед ігрових механічних клавіатур.

Клавіатура з підсвічуванням допоможе в темний час доби і додасть шарму вашому робочому місцю.

Механічні клавіатури з «клацанням» перемикачами типу Blue вважаються кращими для тих, хто багато і часто використовує клавіатуру для набору тексту. Якщо ж ви часто набираєте тексти, але гучний звук клавіатури вам неприємний, вибирайте серед механічних клавіатур з перемикачами типу Brown.

Мембранна клавіатура (Dome Membrane Keyboard) - клавіатура з мембранними ковпачками перемикачів.

Більшість комп'ютерних клавіатур, доступних сьогодні на ринку, оснащено мембранними перемикачами клавіш з гумовими або силіконовими прокладками, за формою своєю нагадуючими куполоподібні ковпачки, перекинуті «вгору тормашками» (англійською такою ковпачок називається «dome»).

Конструкція клавіші являє собою кришку, яка кріпиться на вертикальний пластиковий стрижень з ковпачком внизу, розташований прямо над тришаровою мембраною. Коли користувач натискає на клавішу до упору, стрижень спочатку опускається до верхнього шару мембрани, торкаючись його ковпачком-прокладкою, а потім проштовхує цей шар крізь отвір в середньому шарі до самого нижнього. Це замикає ланцюг контактів, в результаті чого спрацьовує клавіша - і відповідний сигнал передається комп'ютеру. Середній шар мембрани необхідний для того, щоб запобігати подібним замиканням контактів між верхнім і нижнім шарами, якщо ви задінете клавішу випадково: так вона спрацьовує тільки при повному натисканні:

Особливості ходу, рівень опору і тактильний зворотний зв'язок від роботи з такими клавішами залежать від форми і товщини використаної прокладки-ковпачка. Найважливіша особливість полягає в тому, що клавіша спрацьовує тільки при натисканні до упору (по-англійськи «bottoming out»).

Особливості мембранних клавіатур з прокладками-ковпачками:

• Довжина ходу клавіші. Для мембранних перемикачів характерний «повний хід», тобто клавіша продавлюється вниз на 3,5-4,0 мм, перш ніж зупинитися - а еластичний мембранний шар потім повертає її на вихідну позицію. В окремих випадках довжина ходу клавіші може становити всього 2,5 мм.
• Звук. Мембранні перемикачі - найтиповіші з доступних на ринку, оскільки в їх конструкції відсутні будь-які жорсткі елементи, які могли б зачіпати один одного і видавати стукіт; гумові та силіконові прокладки скрадають звуки роботи клавіш.
• Термін служби. Термін експлуатації більшості стандартних перемикачів з прокладкою-ковпачком становить 1 млн. натискань, однак, використання надякісних матеріалів дозволяє деяким виробникам доводити цей показник до 10 млн натискань. Незалежно від своїх вихідних показників деякі ковпачки з часом втрачають еластичність, в той час як інші, навпаки, стають занадто чутливими до натискань: це може бути пов'язано із забрудненням клавіатури, надмірним навантаженням на гумові/силіконові прокладки, недосконалостями виконання і навіть ультрафіолетовим опроміненням (від нього гума «вулканізується»).

У результаті при друку на одній і тій же клавіатурі доводиться натискати на різні клавіші з різною силою; і навіть якщо на ній вказано робочий цикл у «10 млн натискань», вже в перший рік використання може утворитися помітна різниця в спрацьовуванні окремих клавіш.

• Сила спрацьовування. Заводський діапазон сили спрацьовування досить широкий - від 25 грамів (або «грам-сил», як іноді кажуть) до 150. Більшість мембранних перемикачів потрапляє в діапазон 60-80 грамів.
• Тактильність (відчуття від дотику): у більшості своїй мембранні перемикачі з ковпачками не є тактильними за архітектурою, і при використанні передають користувачеві досить «м'який» зворотній зв'язок - адже вся суть їх конструкції в амортизації. При бажанні їх можна «довести» до певного рівня тактильності - але зрівнятися з дзвінким і яскраво вираженим стуком ножничних або механічних клавіш вони ніколи не зможуть.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ: важливо відрізняти куполоподібні («dome») мембранні перемикачі від плоскопанельних («flat-panel») - у останніх немає ніякого округлого ковпачка-прокладки (такі клавіші часто зустрічаються, наприклад, на панелях управліннях мікрохвильових печей), а їх хід зведений до мінімуму. Правда, перемикачі з плоскопанельною конструкцією іноді зустрічаються на спеціалізованих комп'ютерних клавіатурах - портативних моделях для подорожей - або, скажімо, в промислових версіях.

Як працюють клавіатури з електропровідною гумою (Conductive Rubber Keyboard)?

Це окремий невеликий клас мембранних клавіатур з гумовими ковпачками перемикачів. З механічної точки зору конструкція перемикача може повністю повторювати традиційну мембранну (куполоподібну або ножову), тільки електроніка в даному випадку складається всього з одного шару. «Верхівка» ковпачка виготовляється з особливої гуми, що проводить електричний струм: при натисканні клавіші до упору такий перемикач відразу замикає ланцюг контактів - і клавіша спрацьовує. Такі клавіатури зустрічаються відносно рідко, не в останню чергу тому, що їх собівартість відчутно вище собівартості традиційних мембранних клавіатур.

При цьому одна з основних переваг моделей з електропровідною гумою полягає в тому, що їх досить легко лагодити: достатньо почистити або замінити гумову прокладку і провідний шар. Для порівняння, звичайна мембранна клавіатура вимагає виготовлення і складання в максимально чистих умовах, і розбирати і лагодити (або чистити) таку клавіатуру в цілому не дуже хороша ідея - і не завжди результативно.

Принцип роботи

Всередині знаходиться міні-комп'ютер, а точніше, мікросхема, яка забезпечує виконання всіх функцій, закладених в цю частину комп'ютера або ноутбука. Основне функціональне призначення мікросхеми - це відстеження сигналу, що надходить від тієї чи іншої кнопки. Далі мікросхема здійснює відправку цього сигналу на обробку в центральний процесор комп'ютера. Для того щоб сигнал надійшов на мікросхему, використовуються певні датчики, які відстежують силу натискання. Коли сила тиску досягає певного рівня, замикається електричний ланцюг.

Кількість клавіш клавіатури

Класичні клавіатури зазвичай мають 105 клавіш. У недавньому минулому, класичні клавіатури мали 102 клавіші, зараз до них додалися три додаткові клавіші: дві для швидкого доступу в меню «Пуск» і одна для виклику контекстного меню (аналог кліка правої кнопки миші).

Додаткові клавіші

Додаткові клавіші використовуються для керування мультимедіа програмами, для навігації в інтернет-браузерах, запуску програм тощо. Наявність додаткових клавіш робить роботу більш комфортною, оскільки дозволяє зменшити кількість переходів з клавіатури на мишу і назад. Однак, чим більше додаткових клавіш має клавіатура, тим значніші її розміри і, як правило, вища вартість.

Інтерфейс з "єднання

USB. Інтерфейс підтримується всіма сучасними материнськими платами. Плюс такого способу в можливості підключення до комп'ютера.

Бездротовий. Використовується спеціальний адаптер, вбудований або підключений через USB-порт. Плюс - відсутність сполучних кабелів. Мінус - часта заміна елементів живлення.

Клавіатура-метелик

Розроблена компанією Apple для макбуків. Головна мета подібної конструкції - зменшення товщини ПК. Назва досить точно відображає механічну конструкцію клавіші - дві пластикові рамки, з'єднані між собою по краях шарнірами, при натисканні розкриваються, немов крила метелика, дозволяючи клавіші опуститися до замикання контакту.

Плюси:

• зменшення товщини клавіатури до 40%;
• покращилося підсвічування клавіш.

Мінуси:

• короткий хід у клавіші сприяє залипанню кнопки через накопичений бруд;
• клавіатура такого типу нерозбірна. При поломці однієї кнопки доведеться змінювати весь пристрій.

Міні-тест: Характеристики клавіатури

0 з 5 завдань закінчено

Питання:

Онлайн тест на перевірку знань характеристик клавіатури.

Ви вже проходили тест раніше. Ви не можете запустити його знову.

Тест завантажується...

Ви повинні увійти або зареєструватися для того, щоб почати тест.

Ви повинні закінчити наступні тести, щоб почати цей:

Правильних відповідей: 0 з 5

Ваш час:

Час вийшов

Ви набрали 0 з 0 балів (0)

• З відповіддю
• З позначкою про перегляд

Як вибрати клавіатуру на 2020. У чому різниця між механікою і мембранною. Відмінності сувоїв

* Відео може відрізнятися від тематики статті

Плунжерна

Цей тип вважається «проміжною ланкою» між мембранними і механічними. Технічно це все ж мембранна, але в ній реалізований той же відгук натискання, що у механічної. Взаємодія з мембраною виконується через спеціальну перемичку, яка частково імітує роботу механічної.

Така клавіатура - чудовий варіант для набору тексту: можна досягти вражаючої швидкості друку, володіючи відповідними навичками. Крім того, часто такі варіанти затребувані у любителів відеоігор. Шуму при роботі майже не видає і має непогану тактильну віддачу. Часто такі пристрої роблять герметичними, що захищає їх від пролитої рідини. Ціна зазвичай вища, ніж у звичайних мембранних. Детальніше про те, що таке плунжерна клавіатура, читайте в цьому пості.

Ємніша

Така конструкція являє собою пару послідовно сполучених конденсаторів. Реагує не на замикання контакту, а на зміну ємності (звідси і назва), тому немає необхідності протискати кнопки до упору.

Програмна підтримка

Будь-яке апаратне забезпечення, в тому числі і розглядається, вимагає програмної підтримки, яке відповідає за обробку всієї інформації. Для клавіатури програмне забезпечення називається драйвером, який у переважній більшості випадків поставляється разом з апаратурою і операційною системою. Саме цей тип драйвера дозволяє користувачеві вибрати розкладку мови і кнопок.

Лазерні

Плюси

• може стати цікавим подарунком;
• виручить, якщо зламалася основна контактна клавіатура;
• відсутності шуму і фізичних розмірів (тільки сам компактний випромінювач).

Мінуси

• Непрактична в наборі тексту;
• Вимоги до поверхні;
• Неможливо друкувати текст обома руками.

Інша назва цього типу - проекційна клавіатура. Це швидше розважальна річ, яку можна використовувати лише іноді. Концепт її представляється цікавим і дуже сучасним - за допомогою лазерів на рівну поверхню проектується сітка клавіатури. На неї випускається інфрачервоне світло, яке ламається під час натискання. Це дозволяє зафіксувати координату натиснутої клавіші - відбувається зіставлення і введення.

Чому ж лазерну клавіатуру не можна використовувати замість ножової або мембранної? Вона абсолютно не практична. По-перше, випадкове натискання - навіть повільний друк вийде з масою помилок через помилкові фіксації рухів. По-друге, незручно набирати текст обома руками - одночасно не можна «зловити» обидва натискання. І останнє - необхідна рівна і гладка поверхня, бажано однотонна і без малюнка. Всі ці умови роблять проекційні клавіатури швидше розвагою, ніж реальним приладом. Хоча ідея, безперечно, цікава і може бути доопрацьована в майбутньому.