Claviers Mécaniques : ce qu'il y a à savoir

Suite à ma réponse sur le très bon article sur le chant des claviers, je me suis dit que ce serait utile pour certains tentés par ce type de périphérique d’avoir une référence plus simple à trouver sur le forum.
Comme l’avis de notre expert et leader @Cafeine a été « clairement j’ai la flemme de faire un dossier complet qui sera au jamais au niveau de ce que je veux expliquer », je me lance !

Les claviers mécaniques
Alors je vais carrément piller l’article sur le mythique HHKB (que j’utilise pour taper ce texte) écrit par @Cafeine :

On peut visualiser un clavier standard dit « à membrane » comme une sorte de sandwich : deux tranches de plastique avec au milieu un circuit imprimé et une feuille de caoutchouc qui forme sous chaque touche un dôme. On appuie sur un symbole, ça enfonce le dôme qui fait contact avec le circuit et hop, grande magie vaudou, le caractère apparaît.

En prenant bien soin d’utiliser une électronique au rabais et du plastique de très mauvaise qualité, ça ne coûte rien à fabriquer. Et pour le même prix, c’est très désagréable à utiliser : il faut complètement enfoncer chaque touche pour que cela fonctionne et la sensation de mollesse due au caoutchouc rend la frappe imprécise. Sans parler de la durée de vie, très relative…

Dans un clavier dit « mécanique » au contraire, les touches sont individuellement activées par des switchs : ce sont des mécanismes indépendants, sur lesquels reposent les keycaps (cette partie amovible où sont gravés les symboles des caractères, que nous n’appellerons jamais « capuchon de touche » sur Geekzone, restons sérieux). Le poids de chaque keycap, associé à ce principe de switch, offre une frappe ferme, qui permet de taper sans enfoncer chaque touche, car le système transmet l’information de la frappe dès les premiers millimètres de mouvement.

Les claviers
Les claviers ont un form factor : une forme générale, une taille, une disposition physique et une disposition.

Forme générale
Il en existe deux à ma connaissance :

  • monocorps : les claviers classiques sont monocorps et de forme au sol rectangulaire
  • bi-corps (split) : ces claviers sont tout bêtement deux claviers (un par main) reliés entre eux, chacun embarquant en général la moitié des touches de la disposition afin de coller à notre réalité anatomique (même si certains ont un troisième bras parait-il).

Taille
On exprime en général la taille d’un clavier en fonction de la proportion de touches de sa disposition par rapport à un clavier complet de la même disposition linguistique (de 104 touches en ANSI/USA jusqu’à 108 en JIS/Japon).


Clavier Full/100%


Clavier Ten Key Less / TKL / 87%, sans pavé numérique


Clavier Split TKL


Exemple de clavier dit 75%, sans pavé directionnel (mal nommé car le nombre de touche ne change pas vraiment)


Exemple de clavier 60%, sans touches de fonction F1-F9


Exemple de clavier 40%, sans touches numériques


Clavier split 40%

Forcément les claviers raccourcis utilisent des touches de modification supplémentaires (touche Fn par exemple) pour accéder aux caractères qui n’ont plus de touche d’accès direct. Ç’est une gymnastique qui peut demander un peu de travail.

Disposition physique
Le positionnement physique des touches sur le clavier : il en existe deux principales familles décalé ou orthogonal.
Les claviers classiques sont décalé : les touches sont décalées vers la droite d’une ligne à l’autre (E, n’est pas aligné avec D en disposition AZERTY ou QWERTY).


Les principaux positionnement physiques
Attention, il existe des claviers avec des disposition spécifiques, par exemple le HHKB échange le positionnement de la touche Ctrl Gauche et Shift Gauche mais pas leur taille etc… Bref, c’est une indication

Les claviers orthogonaux prennent le parti pris d’aligner les touches, comme par exemple les claviers Planck (des claviers 40% qui en plus utilisent des touches toutes de même taille à l’exception d’espace):

image
Positionnement physique Planck

L’avantage mis en avant pour ces claviers est qu’ils nécessitent moins de mouvement des doigts pour fonctionner, il suffit de les plier ou les déplier, beaucoup de clavier ergonomiques utilisent ce genre d’organisation.

Disposition
Enfin la disposition correspond à l’enchainement des touches sur le clavier :
QWERTY est la disposition la plus répandue mais aussi AZERTY, BEPO, DVORAK, COLEMAK. Comme vu au dessus il existe par exemple deux versions très répandues du QWERTY (ANSI et ISO, lesquelles ont une touche Return de forme différente mais aussi le Alt droit remplacé par Alt Gr, \ déplacé et deux touches Shift de tailles différentes) et donc deux dispositions physiques et logiques différentes.

Les touches

Dans ce qui suit j’utiliserai touche pour le Key Cap (« le capuchon de touche ») et interrupteur pour le switch (pour le coup c’est la traduction littérale).

Les touches de clavier ont des profils : une forme qui peut changer en fonction de la rangée de la touche sur le clavier et du profil en question.
Les principaux profils de touches sont les suivants, les abscisses sont les rangs de touches sur un clavier complet classique : R1 alphanumérique, R2 contient les touches qwerty ou azerty, jusqu’à Space qui est la dernière rangée contenant la barre d’espace.

  • Précision le Mix dans le schéma est le profil MDA (et le profil Topre n’apparait pas) *

En général, les claviers grand public sont en profile OEM.

Vient ensuite la matière de la touche, il en existe quelques unes (il en existe même en métal) mais les plus fréquentes sont le l’ABS et le PBT, deux matières plastiques.

L’ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) est de très loin le plus fréquent, par rapport au PBT, les touches l’utilisant :

  • sont en général moins chères
  • se trouvent dans toutes les couleurs imaginables (ou presque)
  • se trouvent plus facilement en double-shot (j’y reviens plus loin)
  • sont généralement moins épaisses (sonorité moins mate)
  • sont beaucoup plus sensibles à l’usure de surface et deviennent brillantes plus rapidement

Le PBT (Polybutylene Terephthalate) est moins fréquent, par rapport à l’ABS, les touches l’utilisant :

  • sont plus chères
  • sont disponibles dans des couleurs moins nombreuses
  • se trouvent moins fréquemment en double-shot (j’y reviens plus loin)
  • sont généralement plus épaisses (avec un joli « Schlok »)
  • sont texturées (à l’inverse des touches ABS qui peuvent être lisses)
  • sont moins sensibles à l’usure de surface ce qui donne un bel aspect mat au clavier

Ensuite le lettrage s’il y en a (il est possible d’avoir des touches sans inscription dites blank) peut changer en fonction des fournisseur. La taille du lettrage et la police utilisée peuvent varier d’une touche à l’autre mais aussi la façon de marquer la touche. De la même façon le texte ou l’image sur la touche peut changer (en général en suivant un thème):


Exemple de clavier au thème Bladerunner 2049

Pour marquer la touche deux techniques :

  • Le double-shot: l’utilisation de deux moules de couleurs différentes (un pour la touche, un pour le lettrage) qui permet, par exemple, d’obtenir du rétroéclairage sur les touches et qui est aussi résistant que la touche elle même.


    Coupe d’une touche double-shot

  • La sublimation: qui consiste à appliquer une couleur sur la touche moulée, il existe plusieurs options ; par gravage laser, tampographie (grosso-modo en utilisant un tampon) ou sublimation de colorants (dye sublimation, qui passe les colorants à l’état gazeux pour l’intégrer à la matière). La gravure laser est forcément noire mais permet n’importe quelle forme, la sublimation étant la plus résistante.

Enfin la taille des touches est une donnée : par exemple la taille des touches de modification (shift, alt, control) peut changer en fonction des layout de claviers, idem pour la taille de la (ou des) barre(s) d’espace. La taille de ces touches varie normalement uniquement en largeur (avec une exception pour les touches return qui a deux formes possibles) et est donc exprimée en quantième d’une touche seule (U). Par exemple, en général la barre d’espace fait 6.5U donc 6,5 fois la taille d’une touche A par exemple mais il en existe en 2U par exemple (pour les claviers très compacts ou séparés).

Après il y a les touches « spéciales »:

Les interrupteurs
Ils sont essentiellement caractérisés par leur principe de fonctionnement, leur type de parcours, leur résistance et leur point activation.

Principe de fonctionnement
Il existe deux types d’interrupteurs mécaniques :

  • les Topre : Ce sont ceux du HHKB, ce sont des hybrides qui empruntent au deux mondes (membranes et mécaniques purs), je ne vais pas y revenir, le boss en parle très bien.

  • Les Mécaniques purs : Ce sont des interrupteurs qui sont constitués au moins d’un ressort qui retient un curseur et d’un deuxième ressort (de contact) qui touche un contact métallique sur le curseur lors de l’enfoncement et qui enregistre la frappe (sur le coté du curseur dans l’image suivante). La tige est la partie du curseur sur laquelle le curseur de contact se déplace avant d’enregistrer le contact
    Red

Le type de parcours
Il en existe 3 :

  • Linéaire : l’interrupteur est le plus simple possible (identique au schéma précédent)
    Modèles : Cherry Mx (Red, Sliver Speed, White, Black), Kailh (Box Red, Box Black, Red, Black, Silver), Gateron (Clear, Red, Yellow, Black)
  • Tactile : la tige génère une vibration sensible mais discrète qui permet de ressentir l’activation avant que curseur arrive en bout de course et frappe le fond de l’interrupteur (bottom down, ce qui provoque du bruit).
    Modèles : Cherry Mx (Brown), Kailh (Copper, Box Brown), Gateron (Brown)
    Brown
  • Clicky : le curseur est séparé en deux parties, lorsque la première partie est pressée suffisamment, elle libère la seconde partie hébergeant la tige d’un coup sec qui fait un « click » caractéristique lors de son activation (proche du bruit d’un click de souris). Bon ressenti à la frappe mais très très bruyant (inutilisable dans un open space)
    Modèles : Cherry Mx (Blue, Green), Kailh (Bronze, Gold, Box White), Gateron (Blue, Green)
    Blue

La résistance
C’est simplement une mesure de la force du ressort retenant le curseur en grammes. En général entre 30 et 65 grammes.

Le point d’activation
Il peut être plus ou moins haut en fonction des touches ce qui nécessite de les enfoncer plus ou moins en fonction de ce point d’activation.

Tout ce que je viens de préciser est vrai pour des switches Cherry MX qui sont les switches mécaniques les plus répandus. Il existe d’autre profils de tiges ou d’autres type de fonctionnement chez d’autres fabricants mais le principe de switches linéaires, tactiles ou clicky se retrouve chez tous.

Shops
Je ne peux décemment pas lister TOUS les revendeurs et je ne les ai pas tous testés (faites moi signe pour en rajouter ou donnez votre avis) !

En Europe :

À l`étranger (attention aux frais de douanes et aux taxes):

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Je suis bien tenté par le Vortex TAB 90 + repose-poignet genre ça en lui collant des Keycaps AZERTY voir même ceux-là (si c’est bien compatible ?) mais est-ce obligé d’utiliser QMK ? Question conne sûrement mais un shift+alt fait basculer le clavier d’AZERTY à QWERTY, ça ne suffit pas ? Ou un paramêtre dans windows 10 de base qui suffirait à passer en AZERTY de base ?

Oui tu peux parfaitement changer le layout via windows
QMK c’est plus pour programmer des fonctionnalités particulières, par exemple je peux programmer que si j’appuie en continu sur espace je change de layer ou une macro.

Les layers étant des jeux de caractères différents pour les touches (à la manière des caractères accessibles uniquement en appuyant sur Alt) qui permettent aux claviers réduits de fournir l’intégralité des fonctionnalités des touches des claviers 100%.

Bon, c’est mon dernier mot, il y a peu de chances que tu puisse passer d’une disposition ISO à ANSI en raison de la touche Return dont le support n’est pas physiquement au même endroit sur la plaque du clavier. Tu dois chercher un jeu de touches ANSI et pas ISO (ceux avec des petites touches entrée), pas de bol, pas d’azerty ANSI.

Mmmh ok faut que je vois celui-là alors, mais il a plus de Cherry MX Silent Red grmpf
Est-ce que selon toi les Keycaps que je souhaite mettre son bien compatible ? J’entends par là qu’à fouiller pour trouver des keycaps j’ai parfois l’impression qu’ils ne font pas tous la même taille ou c’est une erreur de ma part ?

J’ai corrigé ma réponse, dans la précipitation j’écrivais une bêtise. Et j’ai recorrigé par ce que j’avais raison la première fois :roll_eyes:

Alors oui ce ISO-NOR doit pouvoir être converti en ISO-FR (AZERTY).

C’est un sac de noeuds expliqué ici Mechanical Keyboards - France - Les Layouts (claviers-mecaniques.fr)


Layout ISO-FR à droite


Layout ISO-NOR Danois à droite

Physiquement identiques, le layout de gauche est ANSI-US pour comparer, les touches colorées sont celles qui diffèrent.

Le plus simple si tu veux trouver facilement clavier et keycap c’est de te mettre au US International qui permet de taper toutes les touches nécessaires (dont les accents) sur un clavier ANSI (que l’on trouve facilement).


Disposition US international (à droite) utilisable en US International sous windows.

C’est un peu dommage de limiter aux interrupteurs Cherry-MX. Il y a plein d’autres mécanismes, tels que les interrupteurs opto-électriques, à effet Hall, ou plus proche de Cherry les Alp, « buckling spring » et bien d’autres mécanismes si on plonge dans le clavier vraiment vintage. Et hormis les Alp, tout le reste peut encore s’acheter en neuf.
En tous cas, c’est un chouette topic. :heart:

Les switches opto-électriques (optiques) ou à effet Hall (magnétiques) ne sont pas vraiment des switches mécaniques, le principe est différent. Pour les ALP effectivement ils sont mécaniques mais peu repandus. Le but du topic n’était pas d’être exhaustif mais de donner des informations de base.

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C’est moi ou les keycaps pour Topre sont introuvables sur les sites que tu as listé ? :face_with_monocle:

Avant de me lancer pour le HHKB black blank, j’aimerais bien être sûr de trouver des keycaps de couleurs différentes sans être trop criardes, en nuance de gris ou autres.
Du moment que ça reste sobre.

Parce que full black - blank - QWERTY, oskour (surtout au début)

Un truc dans le genre :

Alors les keycaps pour HHKB il y en a très peu ce n’est pas une disposition classique !

Le site le plus fourni est KDBfans (et c’est le premier de la liste hors eu) : https://kbdfans.com/collections/electrostatic-capacitive-keycaps
Attention aux taxes et aux frais de dossier du transporteur.

Sinon ils vendent des adaptateurs Cherry MX mais il faut trouver des touches de la bonne taille:
YO3fYbV_d-02

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Ah oé d’accord …
C’est inexistant quoi.
En stock, il ne reste que les trucs flashy horribles que personne ne veut.

Les seuls keycaps acceptables qui restent, c’est plus adapté à un clavier blanc que noir …
(Sans parler de celles qui sont imprimées …)

Du coup j’vais peut-être revoir mes choix sur la couleur, même si ça m’emballe pas des masses …

Il faut retenir que changer des touches sur un clavier non standard (TKL et moins) est une prise de tête. Il faut être très attentif aux tailles de touches ainsi qu’à leur profil, leur matière et leur rang sur le clavier. Par exemple trouver une touche en profil SA de la bonne taille mais pas au bon rang ne fonctionne pas…

J’ai un exemple avec le clavier custom que je vais monter :


Toutes les touches sont 1u sauf les touches sous le pouce qui sont 2u.
Il est parfaitement faisable de trouver ces touches en n’importe quel profil mais je veux du PBT pour la matière. Ben là, quasiment impossible de trouver des touches PBT en SA (avec des différences de taille en fonction du rang) lettrées et aux bons rangs.
Du coup j’ai du me rabattre sur du DSA (donc profil plat oú il n’y a plus d’importance pour le rang), en PBT mais pour trouver touches marquées, j’ai du prendre deux kits de modifiers (les touches non alphanumériques) de chez pimpmykeyboard.com et acheter un kit 60% en PBT YMDK sur Amazon (le kit alphanumérique chez pimpmykeyboard est 4 fois plus cher avec les fdp). On va voir ce que ça va donner mais ya pas de secret, c’est une prise de tête.

Sinon ya ça : Topre » 1upkeyboards

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C’est déjà beaucoup plus classe, merci. Le rouge est vif, mais reste l’acceptable.
Ça aurait été parfait avec une alternance gris / blanc sur les Fxx.

En attendant, je me rends à l’évidence. Va falloir partir sur du blanc …

Je vais peut-être dire une connerie, mais pour ceux qui ont des imprimantes 3D, y a pas moyen de réaliser des sets de keycaps ? :thinking:

Bonne question mais je pense que c’est un peu fin.

Bon en fait ça existe mais le résultat me semble meh.

Pour avoir un résultat pas dégueu sans peindre je pense qu’il faudrait imprimer en ABS puis lisser le tout avec des vapeurs d’acétone. Et je vois pas comment faire les lettres, à part en les gravant ou en les faisant ressortir :thinking:

Perso j’aimerai bien un retour sur les différents Switch.
Je sais que Cherry c’est bien et Outemu c’est pas top, mais Gateron et tout ça je n’ai pas la moindre idée d’où placer ça.
Et quand on commence à plonger la dedans, on voit de moins en moins de Cherry donc si quelqu’un a les connaissances pour faire un topo la dessus je suis preneur (et reconnaissant) :pray:

Bon, le MIEUX c’est de regarder sur Reddit : redditor_reviews - MechanicalKeyboards

ou :

y’a aussi (530) Switch Sounds - YouTube dont j’avais perdu le favori.

Bon après ça dépend de la marque et du modèle en fait, commence par avoir une idée des caractéristiques que tu recherches.

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Je viens de regarder ton second lien pour les MX brown.

D’après toi, est-ce que le niveau sonore est fidèle à la video? La prise de son étant un biais assez conséquent.