【自キ】PCBという振動板の制御

なぜ高級自キがなんとかマウントとか、
金属ケースとか言ってるのか、
大体理解した。

振動しているのはスイッチやキーキャップではなく、
PCBだからだ。


ずっと色々打鍵感を改造してるんだけど、
ようやく落ち着いてきた。

今のところ、
ナイロン3Dプリントケースを、
真鍮ワッシャー経由でPCBにねじ止めして、
PCBの上下に真鍮ブロックを貼り、

ケース
　真鍮
PCB
　真鍮
ボトム

という、真鍮サンドイッチ状態になっている。
これがとてもよい。
金属のカツーンという響きがよいのだ。

これに至るまで、
シリコンゴム（振動がクリアになるが減衰しない）
ステンレスワッシャー（クリアだが硬すぎ）
ハネナイト（シリコンゴムと似た傾向）
ポロン（吸音+ハネナイトの半分程度）
などをいろんな箇所に貼っては剥がしてきた。


で、
結局やってることは、

「PCBという一枚板が振動するのを、
どう美しくクリアに保つのか？」

ではないかと思った。


たとえば、
「端に固いものを入れて、真ん中に柱がないほうが、
振動がクリアになる」現象がある。

これは一枚板がどのように空間固定されてるか、
を考えればあきらかだ。
端を止めて真ん中を幕のように振動させるのがきれいで、
変に真ん中を止めたら振動が歪み、
きれいに伝わらないのだ。

Oリングからガスケットになり、
今はタッドポールが主流になりつつあるが、
これは線や面で振動を吸収するのではなく、
PCBの端を点で支えて、
膜のように振動させるのが良い、
という流れだと理解した。

PCBにスリットを入れるのも、
面のような膜にせず、
振動をスイッチ付近個別でさせるためのテクニックなんだな。

ケースの質量を増やすのも、
PCBの質量よりも遥かに大きなもので、
細かい振動を吸収させて減衰を早くするためだ。


PCBが、スイッチの振動を受けて、
振動する。

この一枚板の振動をドラムの皮だと思って、
うまく張って、真ん中を振動させることを考えると、
打鍵感は確実によくなる。

テープMODが有効なのは、
粘着性がある柔らかいもので、
ガラス繊維のPCBの振動の、高周波を吸収するからだ。
柔らかければなんでもよく、
油粘土でもグミでもいけそうだ。
マステの柔らかさと加工容易性が、
改造を楽にしてるだけなんだな。


あとは静音したければ、
キーボード空間内で反響しないように、
スポンジ状のものを入れれば良い。

ポロンやEVAを素のまま入れず、
やや圧縮しながら入れると良い、というTIPSは、
PCB振動のダンパー代わりにもする、
というテクニックに過ぎないのだ。


なるほど、
すべてはつながった。

スイッチで底打ち、ないし戻り打ちするのは、
ドラムでいうとスティックで叩いた衝撃に値する。
そこからの震えはPCB、
すなわちドラムの皮の振動なのだな。
ドラムの中の反響空間が、
PCB-トッププレート間と、PCB-ボトムプレート間の、
空間に相当する訳だ。
（だから開放系のサンドイッチマウントだと、
スイッチ音のみしかしなくて、
PCB振動による増幅はほぼなさげになる）

これで、
何をどうすればどうなるか、
が大体予測がつくようになってきたぞ。



改めて、
現在の改造の整理。

スイッチ…Tecsee RAW
　HPEステム素材×ナイロンハウジングによる、
　摩擦がウムピエより少ない滑りの良さ。
バネ…sprit designs 30S、12S（親指）
　軽く撫で打ちできる軽さに。

スイッチ天面…余計な振動を取るため、
　鉛を貼り、3Dプリントカバーを被せて制振

スイッチ下部…真鍮ブロックを敷き、打鍵が金属的に

ケース…柔らかめのナイロンで振動を減衰
　（ここを金属にしてもいいかもね。トッププレートだけ真鍮でも？）

PCB下に真鍮ブロックを貼る
　…PCBの偏りを是正して、どのスイッチを打っても同じような振動に

PCB-ケース間の、ねじ止め部に真鍮ワッシャー
　…振動が固くなって良い。ステンレスワッシャーよりも柔らかい

PCB-ボトムプレート間のスペーサーは真鍮
　…もともとついてたパーツだが、
　これをステンレスに変えると硬過ぎて指が痛くなった。
　柔らかい金属、真鍮はすごい

PCB-ケース間に真鍮ブロック
　…四隅に貼ったらケースが安定して振動がクリアに

PCB-ボトムプレート間に真鍮スペーサーを柱代わりに
　…同じく四隅で、PCBが膜のように振動


テープMOD
　…マステ、鉛シート、シリコンシート、ハネナイトなどを試したが、
　いずれも好みではなくノーマルに戻した
吸音スポンジ系
　…EVA、ポロンを試す。真鍮の高音を潰すのでやめた

ケースマウント
　…ステンレスワッシャーは硬すぎ、
　バネ座金は良かったがステンレス製なので硬すぎ。
　（真鍮でバネ座金ワッシャーがあれば…）
　シリコンワッシャーはテープMODと同じ効果程度なのでやめた。

こんな感じかな。
参考にされたい。