FAQ Mechanische Tastaturen

[derpinguin]

Diese Sammlung soll einen Überblick über Mechanische Tastaturen geben, die wichtigsten Begriffe klären und gegebenenfalls Anregungen für die eigene Hardware geben.
Ergänzungen oder Fehler dürfen gerne per PN oder im Diskussionsthread an nalye oder mich weitergegeben werden.

Was sind mechanische Tastaturen?

Unter mechanischen Tastaturen versteht man (in der Regel) hochwertige Tastaturen mit elektromechanischen Tastern. Diese Art Tasteneingaben aufzunehmen gab es schon in der Frühzeit der PCs, in den 90er Jahren wurde allerdings aus Kostengründen (bzw. Designgründen) zunehmend auf die Rubberdome-Bauweise gewechselt, bei denen der Nutzer keine mechanischen Taster bedient, sondern die Tasten über eine Gummimatte den Stromkreis auf dem PCB schließen. Der Nachteil in dieser Bauweise liegt darin, dass das Schreibgefühl deutlich unpräziser ist, als bei mechanischen Tastaturen. Außerdem sind sie in der Regel recht billig gefertigt, sodass teilweise schon nach relativ kurzer Zeit die Beschriftung der Tasten abgerieben ist, die Kappen speckig werden und Tastendrücke nicht oder falsch registriert werden. Mechanische Tastaturen sind, im Gegensatz dazu, so gut gefertigt, dass sie auch nach Jahren intensiver Benutzung noch problemlos funktionieren. Kleinere Probleme lassen sich auch schnell selbst lösen, sodass man über lange Zeit keine neue Tastatur mehr kaufen muss. Cherry, beispielsweise, gibt etwa 50 Millionen Auslösungen für die Switches an, typische Rubberdomes überleben etwa ein Zehntel davon.

Wer also intensiv seinen Computer benutzt, sei es zum Arbeiten oder Spielen, ist mit mechanischen Tastaturen gut bedient, auch wenn sie im ersten Moment (teilweise extrem) teuer erscheinen für wenig Schnickschnack.

Inhaltsverzeichnis

Switches (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196128#post11196128)
Rollover, Blocking und Ghosting (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196133#post11196133)
Keycaps und Profile (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196137#post11196137)
Lubing und Silencing (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196140#post11196140)
Layouts (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196142#post11196142)
Formfaktoren (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196145#post11196145)
Bauteile, Modding und Zubehör (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196148#post11196148)
Links (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11196149#post11196149)

[derpinguin]

Switches

Diese Übersicht umfasst die aktuell häufig genutzten Switches. Zusätzlich gibt es auch andere Bauformen, wie IBMs Buckling Spring, ALPS oder Hersteller, die keine große Reichweite erlangt haben und deshalb keine Rolle in der Welt der Tastaturen spielen. Auch bieten manche Hersteller Eigenkonstruktionen an, die sich nur in einzelnen Tastaturen finden und in der Regel inkompatibel zu den verbreiteten Systemen sind, wie beispielsweise Logitechs Romer-G.


Cherry
Cherry ist wohl der bekannteste Hersteller mechanischer Keyswitches und hat eine große Auswahl verschiedener Taster, die sich in den meisten Keyboards auf dem Markt finden.

Switch|Art|Auslösekraft [cN]|Kommentar
Brown|Taktil|45|auch als RGB
Clear|Taktil|65
Tactile Grey|Taktil|80
Blue|Click/Taktil|50|auch als RGB
Green|Click/Taktil|80
White|Click/Taktil|80
Click Grey|Click/Taktil|105
Red|Linear|45|auch als RGB, Silent und Silent RGB
Black|Linear|60|auch als RGB, Silent und Silent RGB
Linear Grey|Linear|80


Allen Cherry Switches ist gemein, dass der Auslösepunkt bei ~2mm und der Anschlag bei 4mm Tastenweg sind. Wie sich die Taster allerdings verhalten ist stark unterschiedlich.
Mechanische Tastaturen sind generell eher lauter als die bekannten (günstigen) Rubberdome oder Scherenmechanik Tastaturen.
Welcher Switch der richtige für einen selbst ist, kann man nur durch ausprobieren feststellen. Pauschalaussagen kann man nicht treffen. Richtig ist nur, dass Clickies von Vielschreibern gerne genutzt werden, gerade wegen des akustischen Feedbacks.
Der Unterschied zwischen den verschiedenen Tastertypen liegt im Feedback. Die taktilen Switches liefern einen spürbaren Widerstand am Auslösepunkt. Clickies geben neben dem taktilen Feedback noch ein Klickgeräusch am Auslösepunkt ab. Die linearen Taster bieten keinerlei Feedback bis zum Anschlag. Dieses Feature wird gern von Spielern genutzt, da man keinerlei gefuehlten Widerstand überwinden muss. Das heißt im Umkehrschluss allerdings nicht, dass man mit Taktilen oder Clickies nicht gut spielen könnte.




Topre
Diese Switches finden sich nur in wenigen Tastaturen, die auf dem deutschen Markt auch kaum bis gar nicht verfügbar sind, die bekanntesten Vertreter sind die Realforce-Tastaturen. Die Besonderheit bei Topre gegenüber den anderen mechanischen Tastaturen ist, dass man sich eine Mischform aus Rubberdome und Feder gebaut hat. Unter den Tasten findet sich eine Rubberdomematte, die die darunter enthaltenen Federn komprimiert. Das Schreibgefühl ist im Grunde wie bei taktilen MX Switches, allerdings mit geringerem Kraftaufwand, da die Taste mit erreichen der (relativ geringen) Auslösekraft quasi wie von selbst fällt. Außerdem ist das Geräusch durch die Bauweise satter und gedämpfter.
Topre gehoeren zu den mechanischen Schaltern, obwohl sie Hybriden sind. Ein Merkmal dafuer ist auch, dass sie nach ~2mm ausloesen und nicht bis zum Anschlag durchzudruecken sind.




Gateron
Gateron baut Cherry Klone, die sich minimal vom Original unterscheiden. Nutzer berichten, dass die taktilen Punkte etwas weiter oben sitzen, die Slider weicher laufen und die Anfangskraft beim Drücken etwas geringer, also die Federn etwas weicher sind. Typ KS-1 hat einen Ring um den MX Mount, die KS-3 entsprechen den Standard MX Mounts.


Switch|Art|Auslösekraft [cN] KS-1|Auslösekraft [cN] KS-3|Kommentar
White|Linear|35|35
Red|Linear|45|45|äquivalent zu MX Red
Black|Linear|50|50|äquivalent zu MX Black, etwas leichter
Yellow|Linear|170|50|Unterschied zu Schwarz bei KS-3 unklar
Brown|Taktil|45|45|äquivalent zu MX Brown
Blue|Click/Taktil|55|55|äquivalent zu MX Blue, minimal schwerer



Alps

Alps sind Alternativen zu Cherry, allerdings sind die Tastenkappen nicht kompatibel. Im Gegensatz zu den kreuzförmigen Cherry Mounts verwendet Alps einen rechteckigen Mount. Alps kompatible Switches werden auch von anderen Firmen hergestellt. Aftermarket Tastenkappen sind verfügbar, allerdings nicht so weit verbreitet wie Cherry-kompatible, jedoch immer noch deutlich besser als beispielsweise Topre.

Matias

Matias ist wohl der bekannteste Hersteller von Alps Klonen.
Im Angebot finden sich die Varianten Click, ein Nachbau der Alps SKBM White mit lautem Klick, ähnlich MX Blue; die Quiet Click, deren Name irreführend ist, da es sich eigentlich um einen taktilen Taster handelt, der aber so weit gedämpft ist, dass man den Anschlag weniger wahr nimmt und den Quiet Linear, der dem Quiet Click entspricht, nur ohne den takilen Anschlag.

Zealio

Zealio Switches sind Custom Switches von Zeal PC in Zusammenarbeit mit Gateron. Es gibt zwei verschiedene Typen in verschiedenen Auslösegewichten.
Aktuell sind diese Switches nur in Keyboards von Varmilo verbaut oder als Einzelteile zu kaufen.
Die Taster sind entsprechend auch MX kompatibel und fühlen sich etwas geschmeidiger an als das Vorbild.
Switch|Art|Auslösekraft [cN]
Purple|Taktil|62-78
Clear|Linear|62-67

[derpinguin]

Rollover, Blocking und Ghosting

Key Rollover gibt an, wie viele Tasten gleichzeitig gedrückt werden können, ohne, dass es zu verschlucken von Eingaben oder zusätzlichen, ungewollten Eingaben kommt.
n-Key Rollover (NKRO) bezeichnet die Möglichkeit beliebig viele Tasten gleichzeitig zu drücken, ohne Funktionseinbußen.
Um echtes NKRO zu ermöglichen muss die Tastatur so gebaut sein, dass keine Datenleitungen verschiedener Tasten auf dem PCB so zusammenlaufen, dass sie sich blockieren oder nicht gedrückte Tasten auslösen. Außerdem muss der USB Controller NKRO ermöglichen. Theoretisch kann USB das, praktisch ist es in der Regel limitiert. Manche Keyboardhersteller umgehen diese Limitierung durch technische Tricks. Alternativ kann man PS/2 nutzen, daran funktioniert NKRO.
Bei begrenztem KRO wird die Grenze durch eine Nummer angegeben, wie z.B. 2KRO oder 6KRO.

Blocking bezeichnet das Problem, dass sich bei manchen Keyboards bauartbedingt gewisse Tasten gegenseitig ausschließen. Blocking wird verwendet um ghosting zu verhindern. Ghosting bezeichnet die oben erwähnten ungewollten Eingaben beim Drücken mehrerer Tasten. Durch die Bauart des PCBs kann es passieren, dass der Controller mehrere Tastendrücke fehlinterpretiert und fälschlicherweise eine nicht gedrückte Taste an den Computer meldet.

[derpinguin]

Keycaps und Profile

Tastenkappen werden von mehreren Herstellern angeboten und sind im Prinzip Geschmackssache. Hauptunterschiede liegen zwischen Kappen aus ABS und PBT. ABS ist etwas günstiger, neigt allerdings zum speckig werden bei intensiver Nutzung, dagegen sind PBT Caps quasi immun. Ein weiteres Qualitätsmerkmal stellen Double Shot Keycaps dar, bei denen die Beschriftung nicht aufgedruckt oder aufgeklebt wird, sondern als andersfarbiger Kunststoff direkt in die Kappe mit eingegossen wird. Dementsprechend reibt sich die Beschriftung bei Benutzung nicht ab. Weiterhin gibt es natürlich auch Kappen ganz ohne ("Blanks") oder mit Beschriftung auf der Vorderseite der Kappen ("Ninja"/"Side Print") sowie mit transluzenter Beschriftung für beleuchtete Tastaturen und sogenannte Artisan Caps, die Tastenkappen mit besonderem Design, wie z.B. Comicfiguren, Logos oder andere künstlerische Ausprägungen, darstellen. Die amerikanische Firma WASD bietet außerdem frei in Farbe und Beschriftung (auch vollflächige Bilder) wählbare Tastenkappen.
Bei der Auswahl muss man darauf achten, dass die Kappen zu den Stems der Tastatur kompatibel sind. Die meisten Tastaturen und Kappen sind MX bzw. MX kompatible Systeme. Nennt man allerdings Topre (außer CM Novatouch) oder Alps Switches sein Eigen, gestaltet sich die Suche nach passenden Aftermarket Tastenkappen schwierig bis fast unmöglich, abhängig von den persönlichen Vorlieben.

Unter Profilen versteht man die Form sowie die Gesamtanordnung der Keycaps auf der Tastatur.
Bei der Gesamtanordnung unterscheidet man Curved Backplane (z.B. IBM Enhanced Keyboard), Contoured Keys (gerade Backplane mit verschieden geformten Kappen, vorhanden bei den meisten mechanischen Keyboards), Staircase (gerade Backplane mit gleichmäßig geformten Kappen, z.B. IBM Model M2), Flat (gerade Backplane, parallel zum Tisch, alle Kappen mit dem gleichen Profil, z.B. bei vielen Rubberdomes) und Chiclets (z.B. Apple Keyboards)

Die Tastenkappen werden in verschiedene Profile unterschieden. Am verbreitetsten sind OEM (Standard), wie man es auf den meisten Tastaturen findet; Cherry, zu finden auf der G80 und G81, die dem OEM Profil ähnlich sind, allerdings etwas flacher ausfallen und die Signature Plastics Familie, die in SA (hoch), DSA (flach) und DCS (flach, stärker gewinkelt) unterschieden werden.

[derpinguin]

Lubing und Silencing

Bei allen positiven Effekten einer mechanischen Tastatur gibt es natürlich auch Schwachpunkte. Die Stems und Stabilizer neigen zum Kratzen und Hakeln, was das Schreibgefühl negativ beeinflusst. Auch das Klappern der Tastenkappen bzw. der Tastatur beim Anschlag wird als störend empfunden. Gegenmaßnahmen beinhalten das Abschmieren beweglicher Teile und den Einsatz von O-Ringen zur Dämpfung des Anschlaggeräusches.
Je nach Switch sind unterschiedliche Maßnahmen nötig und möglich.
Die klassischen Cherry Switche sind relativ aufwändig zu schmieren, da sie eine Oeffnung des kompletten Switches benoetigen, wohingegen Topre weniger Probleme macht. Bei letzteren lassen sich auch zwei O-Ringe pro Taste verbauen, sodass Down- und Upstroke gedämpft werden. Hierbei ist allerdings darauf zu achten, dass die Dicke der Ringe stimmen muss, da sonst Tasten dauerhaft auslösen.
Für Cherry Tastenkappen sind O-Ringe der Größe 5,0x2,0mm (Innendurchmesser x Dicke), für die Topre Stems zur Dämpfung des Upstrokes sind es 7,0x1,0mm zu empfehlen.
In beiden Systemen sind in jedem Fall die Stabilizer an ihren Haltepunkten mit passendem Schmiermittel zu versehen um sie leichtgängiger und geräuschloser zu machen.
Beim Schmieren der Slider kommt es darauf an, dass die Stellen, die das Gehäuse berühren, mit Schmiermittel behandelt werden. Recht einfach ist das bei Topre, egal ob original oder MX kompatible Slider, bei denen man diese recht leicht entnehmen, schmieren und mit Ringen verstehen kann. Die Slider sollten jedoch wenig bis gar nicht geschmiert werden, auf die innenliegenden Fuehrungsschienen kommt es an.
Schwieriger gestaltet es sich bei MX Tastern, die leider oft schon ab Werk nach einer Behandlung schreien, da sie teilweise zum Kratzen neigen. Hierzu muss man sie Switches öffnen um an das Innenleben zu kommen, was einen umfangreicheren Eingriff darstellt. Das Ergebnis entschädigt allerdings für die Mühen.
Als Schmierung kommen nur spezielle Schmiermittel auf Teflonbasis in Frage. Andere Mittel, die ölig bzw. fettig sind, sind eher ungeeignet, da entweder zu flüssig und flüchtig oder sie neigen zum verkleben der Mechanik.

[derpinguin]

Layouts

Die wichtigsten und verbreitetsten Layouts sind das amerikanische ANSI Layout, erkennbar an der schmalen Enter-Taste und das europäische ISO Layout, das von den deutschen Tastaturen bekannt ist. Innerhalb des ISO gibt es verschiedene Ländervarianten, wie z.B. das deutsche mit Umlauten oder andere länderspezifische Ausprägungen.
Seltener zu bekommen sind das Asia-Layout mit einer riesigen Enter Taste oder das japanische JIS, erkennbar an der extrem schmalen Leertaste.
Manche Tastaturen sind nur in einem Layout zu bekommen, sodass man unter Umständen bei der Auswahl der Keyboards eingeschränkt ist, wenn man bestimmte Features möchte. Die größte Auswahl bei Tastaturen wie Kappen hat man im ANSI Layout.
Man sollte sich nicht direkt von fremden Layouts abschrecken lassen. Letztlich ist es Gewöhnungssache und jede Taste lässt sich problemlos remappen und mit anderen Kappen bestücken, sodass auch Umlaute und Sondertasten an der gewohnten Stelle sitzen können oder über Tastenkombinationen erreicht werden können. Bei kleinen Formfaktoren wird dieses Vorgehen unumgänglich.

[derpinguin]

Formfaktoren

Mechanische Tastaturen gibt es natürlich auch in verschiedenen Ausführungen. Von der klassischen Fullsize Tastatur bis hin zu kleinen Custom Designs ist fast alles möglich und auf den eigenen Einsatzzweck hin anpassbar.
Als Fullsize oder 100% bezeichnet man vollwertige, klassische Tastaturen. Die nächste Stufe stellen 80%(75%) oder Tenkeyless (TKL) Modelle dar, bei denen man den Num-Block eingespart hat. Unterhalb dieser finden sich die 65%-60% Ausführungen, bei denen der Funktions- und Pfeilblock weggelassen bzw. umgelegt wird. Als kleinste, vollwertig nutzbare Tastaturen gibt es 40% Versionen, die normalerweise als Bausatz geliefert werden (JD40, MiniVan, Planck) und vom User so bestückt werden, wie man es möchte. Außerdem gibt es noch spezielle Designs, die ergonomischen Gesichtspunkten Rechnung tragen, wie beispielsweise die Ergodox, oder andere Nischen besetzen.

[derpinguin]

Bauteile, Modding und Zubeör

Stabilizer
Stabilizer finden sich unter allen größeren Tasten, also beispielsweise Shift oder Space. Sie dienen dazu, wie der Name schon nahelegt, die Tasten zu stabilisieren, sodass die bei ncht mittiger Betätigung ebenso zuverlässig auslösen. Diese Maßnahme ist nötig, da sich auch unter den großen Tasten nur ein Switch befindet, der mittig angeordnet ist. Ohne entsprechende Stabilisierung bei der Leertaste würde jede Betätigung am Rand nicht zuverlässig erkannt.
Stabilizer sind unterschiedlich ausgeführt. Die originalen Cherry Stabiizer bestehen aus einer rechts und links außen angebrachten Montierung mit Cherry Mounts, die über einen Draht verbunden sind. Eine weit verbreitete Alternative sind Stabilizer von Costar, bei denen kein Capmount montiert wird sondern eine Schiene für Slider, die in die Tastenkappen gesteckt werden. In diese Slider wird ein Drahtbügel gehängt, ähnlich dem Cherry System. Eine Dritte Möglichkeit findet sich bei Topre Switches, bei denen analog zum Taster-Slider weitere Slider montiert sind, die über einen Draht verbunden werden.
Bei Stabilizern wird, ebenso wie bei Switches, zwischen Plate-mount und PCB-mount unterschieden. Bei Austausch muss auf das passende System geachtet werden. Auf dem Markt befinden sich neben den gewöhnlichen schwarzen oder weißen Gehäusen auch transparente, die sich für Tastaturen mit Beleuchtung anbieten, da hier die Abschattungen geringer und das Leuchtbild gleichmäßiger ist.

Kabel
Viele mechanische Tastaturen bieten die Möglichkeit das Anschlusskabel zu tauschen. Dies bietet die Möglichkeit ein Kabel nach Wunsch, zum Beispiel mit farblich passender Ummantelung, zu wählen. Mehrere Firmen bieten Kabel in verschiedenen Designs, Materialien und Längen an. Wer bei der Stangenware keine zufriedenstellende Lösung findet kann sich auch an einen Anbieter wenden, der individuelle Kabel fertigt oder sich die Einzelteile bzw. einen vorkonfektionierten Bausatz kaufen und selbst fertigen.
Die üblichen Optionen sind

Farbe der Stecker
Farbe der Schrumpfschläuche
Kabelfarbe
Ummantellung mit Stoff/Paracord
Ummantelung mit Teflon
Double Sleeving Techflex/Paracord
Spiralkabel


Handballenauflagen
Viele Nutzer von mechanischen Tastaturen stören sich an der hohen Kante, die systembedingt bei dieser Bauweise auftritt. Um den Knick im Handgelenk zu minimieren und die Handposition angenehmer zu machen gibt es Handballenauflagen, die man vor das Keyboard legen kann. Manche Hersteller bieten auch eine integrierte Auflage für die Tastatur an.
Die Auflagen gibt es in verschiedenen Größen, passend zum Formfaktor der Tastatur und aus verschiedenen Materialien, wie z.B. Kunststoff, Gelkissen mit Stoffbezug oder Holz.

Controller und TMK
TMK ist eine Firmware für Keyboardcontroller, die eine individuelle Konfiguration des Keyboards erlaubt. So lassen sich Layer, Makros, LED Farben und vieles mehr einstellen, auch wenn das Keyboard von Haus aus diese Fähigkeiten nicht mitbringt und man ist nicht auf eine Zusatzsoftware auf dem PC angewiesen. Voraussetzung ist natürlich, dass die Tastatur über einen TMK tauglichen Controller verfügt bzw. einer nachgerüstet wurde.

Gehäuse
Für manche Tastaturen gibt es Aftermarket Bereich Gehäuse um auch hier eine individuelle Note einbringen zu können. So finden sich z.B. Cases aus Alu, Edelstahl oder verschiedenen Hölzern, aber auch einfachste Platten, die einfach nur eine Basis für den Aufbau bieten und vollen Einblick in die Elektronik und Mechanik der Tastatur erlauben.

Federn und Topre-Domes
Manche Nutzer sind mit der Charakteristik ihrer Keyboards nicht zufrieden und wünschen sich z.b. andere Auslösekräfte bzw. Charakteristika. Hier besteht die Möglichkeit die Switches zu modifizieren. Bei Cherrys MX Tastern lassen sich die Federn gegen schwerere oder leichtere Varianten tauschen, sodass man beispielsweise Switches kreieren kann, die so ab Werk nicht verfügbar sind. Auch bei Topre besteht die Möglichkeit der Modifikation, indem die Gummimatte, die die Federn bedeckt getauscht wird. Von dieser hängt ab wie hoch die Auslösekraft ist. Hierbei ist nur zu beachten, dass es nicht für alle Keyboards mit Topre-Tastern passende Matten gibt.

Eigenbau
Entscheidet man sich für einen Eigenbau stehen einem im Prinzip alle Türen offen. Es gibt diverse Bausätze auf dem Markt, die mit frei wählbaren Tastern bestückt werden können. Hier erhält man in der Regel lediglich einen Barebone Bausatz, also Gehäuse, Platine und Backplate, und stellt sich den Rest dann zusammen. Man sollte hierbei allerdings neben den nötigen Werkzeugen und Fähigkeiten auch das nötige Kleingeld mitbringen, denn der Selbstbau ist hier eher teurer als eine normale, fertige Tastatur und deshalb eher etwas für Enthusiasten, die das Besondere suchen oder eine Zusammenstellung wählen, die kein kommerzielles Keyboard bieten kann.

[derpinguin]

Links

3DC Mecha Diskussionsthread (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=569816)


Tests
G.Skill Ripjaws KM780-RGB (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=575569)
Filco Majestouch TKL (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=460438)
Vortex Pok3r (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=567497)
DasKeyboard Model S Ultimate (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=508099)
Ozone Strike Pro (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=574528&highlight=tastatur)



Kurztests
Corsair K70 RGB (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=557302&highlight=tastatur)
V7 GK110 Pro (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11191193#post11191193)