Lớp lấp đầy là biến số quan trọng biến đổi bàn phím từ chỉ đơn thuần là "tạo tiếng ồn" thành "âm thanh tuyệt vời." Mục đích cơ bản của nó không chỉ đơn giản là “khử tiếng ồn,” mà là định hình lại các đường truyền rung động và các kiểu phản xạ sóng âm thanh thông qua mật độ và đặc tính giảm chấn của các vật liệu khác nhau. Các cấu hình làm đầy chính thống hiện nay bao gồm bốn lớp — bọt tấm, miếng công tắc, bọt ổ cắm công tắc và bọt vỏ — mỗi lớp tương ứng với dải tần số âm thanh cụ thể và vị trí vật lý. Tuy nhiên, lấp đầy nhiều hơn không nhất thiết phải tốt hơn; lấp đầy quá mức sẽ ảnh hưởng đến không gian uốn cong và 'nảy' vốn có của cấu trúc gắn trên miếng đệm, biến cảm giác của bàn phím từ “nảy và nhạy” thành “cứng và chết.”
I. Các lớp lấp đầy giải quyết được những vấn đề gì?
"Âm thanh rỗng" (hoặc cộng hưởng khoang) trong bàn phím cơ bắt nguồn từ hai cơ chế vật lý. Đầu tiên là sự tiếp xúc cứng giữa cụm bên trong và vỏ ngoài; rung động gõ di chuyển qua tấm gắn và PCB đến vỏ, tạo ra sự cộng hưởng trong khoang bên trong. Thứ hai là khoảng cách giữa các công tắc và PCB, cũng như lớp không khí giữa PCB và vỏ dưới; sóng âm thanh dội lại trong các không gian này, tạo ra âm thanh buồn tẻ, tần số thấp “vo ve” hoặc "vo ve".
Vai trò của lớp lấp đầy là chiếm các không gian này bằng các vật liệu có mật độ khác nhau, hấp thụ và tán xạ năng lượng sóng âm để giảm cộng hưởng và tiếng vang. Tuy nhiên, hiệu ứng không chỉ đơn thuần là “im lặng; lấp đầy hiệu quả dẫn đến âm thanh tập trung, có kết cấu hơn là chỉ đơn giản là yên tĩnh hơn.
II. Vai trò và vật liệu của bốn lớp trám
Cấu hình điền bàn phím chính thường bao gồm bốn lớp, được sắp xếp từ công tắc xuống vỏ: xốp tấm, miếng đệm công tắc, bọt ổ cắm công tắc và xốp vỏ.
Tấm xốp nằm giữa tấm lắp và PCB, lấp đầy các khoảng trống còn lại sau khi các công tắc được lắp đặt. Chức năng chính của nó là giảm thiểu tiếp xúc trực tiếp giữa tấm và PCB và giảm cộng hưởng khoang. Các vật liệu phổ biến bao gồm PORON, silicone, EVA và nỉ. PORON hoạt động tốt nhất trong các cấu trúc gắn trên miếng đệm, cung cấp cấu hình âm thanh chắc chắn và cảm giác gõ mềm mại; silicone cung cấp khả năng truyền ánh sáng vượt trội, lý tưởng cho bàn phím có ánh sáng bên; nỉ là lựa chọn hiệu quả nhất về chi phí nhưng cung cấp khả năng hấp thụ âm thanh hạn chế.
Bàn phím công tắc bám dính vào bề mặt PCB ngay bên dưới công tắc và là lớp quan trọng để tạo ra âm thanh mạt chược phổ biến (một chữ ký âm thanh sâu lắng, lách cách). Những gì nó thay đổi là âm thanh va chạm được tạo ra khi công tắc chạm đáy: khi thân chạm vào PCB, miếng đệm công tắc hoạt động như một bộ đệm, biến tiếng lách cách sắc nét của “nhựa trên nhựa” thành âm thanh sâu hơn, đầy đủ hơn “thock” hoặc “dack”.Trong số các vật liệu phổ biến, IXPE (bọt polyetylen liên kết ngang) tạo ra âm thanh sắc nét hơn để giữ nguyên các đặc tính âm sắc vốn có của công tắc; PORON tạo ra âm thanh sâu nhất, trầm lặng nhất — thường là nguồn gốc của cấu hình âm thanh “Mahjong tile” được săn đón; EPE (bông ngọc trai) là lựa chọn hiệu quả nhất về chi phí với chữ ký âm thanh riêng biệt, làm cho nó phù hợp với các switch được sản xuất hàng loạt với chất lượng âm thanh trung bình.
Bọt PCB nằm ngay bên dưới PCB, bằng phẳng với mặt dưới của nó. Chức năng của nó là ngăn chặn hơn nữa cộng hưởng rỗng (âm thanh khoang) xảy ra giữa PCB và vỏ dưới. Một số sản phẩm sử dụng miếng đệm âm PET thay vì hoặc bổ sung cho bọt PCB; đặc tính phản xạ của màng PET giúp tập trung và làm nổi bật âm thanh tần số cao.
Bọt vỏ dưới được đặt ở dưới cùng của vỏ bàn phím, lấp đầy khoảng trống giữa PCB và vỏ. Đây là tuyến phòng thủ cuối cùng chống lại cộng hưởng kim loại, rỗng thường liên quan đến các trường hợp rỗng. Về vật liệu, silicone hoạt động tốt nhất trong bàn phím nhựa được sản xuất hàng loạt, trong khi PORON phổ biến hơn trong các bộ dụng cụ gắn Gasket tùy chỉnh; EVA và bọt biển tiêu chuẩn cung cấp khả năng giảm âm tương đối tầm thường.
III. Mức độ ” của việc lấp đầy: Tại sao nhiều hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn
Có một sự đánh đổi dễ bị bỏ qua liên quan đến các lớp lấp đầy: chúng có thể xung đột trực tiếp với cảm giác gõ mềm, linh hoạt đặc trưng của cấu trúc gắn miếng đệm.
Cốt lõi của thiết kế Gasket-mount là hệ thống treo của cụm bên trong (tấm và PCB) thông qua các miếng đệm, cho phép biến dạng nhẹ khi nhấn phím. Tuy nhiên, nếu bọt vỏ dưới quá dày hoặc đặc, không có chỗ cho cụm uốn cong xuống dưới, giá treo Gasket sẽ trở lại cấu trúc “Tray-mount” cứng nhắc một cách hiệu quả. Các nghiên cứu điển hình đã chỉ ra rằng nếu không gian được phân bổ cho các công tắc quá chật, việc thêm các lớp xốp dưới cùng và PET có thể loại bỏ bất kỳ khoảng trống nào còn lại cho uốn cong hướng xuống.
Một cân nhắc khác là sự cân bằng giữa âm thanh và ánh sáng. Để đạt được hiệu ứng ánh sáng phát sáng bên, bàn phím trong suốt thường bỏ qua bọt PCB, thay vào đó sử dụng một miếng đệm acoustic acrylic trong suốt để bịt kín âm thanh trong khi cho phép ánh sáng đi qua các mặt bên. Do đó, chiến lược lấp đầy—và cấu hình âm thanh kết quả—khác biệt đáng kể so với bàn phím mờ đục.
Hơn nữa, có một giới hạn về lượng vật liệu làm đầy có thể “cải thiện âm thanh. Các cuộc thảo luận về Zhihu cho thấy rằng các yếu tố chính ảnh hưởng đến thứ hạng âm thanh của bàn phím như sau: cấu trúc > bộ (tấm, vật liệu giảm âm) ≥ công tắc > keycaps; vật liệu giảm chấn chỉ đại diện cho một biến số trong chính bộ sản phẩm. Nếu một bộ bàn phím vốn thiếu tính nhất quán về âm thanh, chỉ cần thêm bọt không thể thay đổi chất lượng âm thanh của nó một cách cơ bản.
IV. Logic kỹ thuật: Từ “Giảm tiếng ồn” đến “Điều chỉnh âm thanh”
Cách tiếp cận các lớp giảm chấn đang phát triển từ một câu hỏi đơn giản về "sự hiện diện hay vắng mặt" thành một quá trình tinh chỉnh để lựa chọn các vật liệu cụ thể và xác định số lượng chính xác.
Dareu A98 Pro sử dụng cấu hình giảm chấn sáu lớp — bọt cao su, miếng công tắc IXPE, miếng đệm cách âm PET, bọt đáy cao su và miếng đệm đáy EVA — kết hợp với tấm polyme, nhằm mục đích tạo ra âm thanh tập trung hơn và cảm giác gõ nhẹ nhàng hơn.” Trong quá trình phát triển NuPhy Gem80, các kỹ sư phát hiện ra rằng các lỗ khoan vào PCB cho đèn LED RGB đã làm thay đổi sự lan truyền âm thanh, dẫn đến âm thanh “plasticky”; họ đã giải quyết vấn đề này bằng cách điều chỉnh cụ thể kích thước của bọt PCB để bù đắp.
Những ví dụ này chứng minh rằng việc thiết kế một sơ đồ giảm chấn không còn là vấn đề đơn giản là "nhồi nhét vỏ máy"; thay vào đó, nó là một nhiệm vụ kỹ thuật hệ thống đòi hỏi sự điều chỉnh phối hợp cùng với vật liệu tấm, loại cấu trúc, đặc tính công tắc và thậm chí cả cách bố trí của đèn LED RGB.
