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前言
搖桿種類——光電、碳膜、霍爾、tmr、電容
搖桿參數——回報率、分辨率、線性度
結語
1996年，傳奇遊戲公司任天堂發佈了第一款64位主機——任天堂N64。可是由於其實際上只有32位的性能，導致差評頗多。
雖然對於主機來說，N64只能算是掀不起什麼水花的一款，甚至銷量在老任這裏，算得上倒數前三。但是其劃時代的三叉戟手柄，卻是實打實的一款堪稱載入史冊手柄。
看過我的手柄發展史《從方盒子到手柄，50年手柄到底經歷了什麼？》的盒友們應該都記得，n64的這款三叉戟手柄帶來了三項跨時代的技術——模擬搖桿、扳機鍵、震動反饋。從1996年到現在，30年的時間裏，搖桿技術也是突飛猛進。
雅達利2600控制器
其實在早期遊戲主機上就有了搖桿。比如雅達利2600的控制器就是一個方盒子上邊一個搖桿。
但是早期的搖桿從原理上講就是一個帶着搖桿的十字鍵，所以在雅達利大崩潰後，隨着大洋彼岸的老任一同崛起的還有沿用至今的十字鍵。直到1996的n64的發佈，才讓搖桿迴歸手柄。
雖然從功能性上，n64的搖桿和現在的搖桿大差不差，但是技術原理到現在可以說是大變樣。
N64採用的是光電編碼器搖桿，原理是：通過光電轉換將輸出的位移量轉化成數字量。由於物理性質原因，這種搖桿，精準度、線性度、甚至耐用性也是非常的好。
n64搖桿模塊
但是目前能查的資料顯示，只有n64一款搭載了這種搖桿，最大的原因應該就是——這玩意兒有點過於貴了。現在比較便宜的碳膜搖桿幾塊錢就能買到一個，但是它，據說要160一個。所以此後的手柄也就再沒用過。
內部結構
目前來說，市面上手柄使用的搖桿主要有四種——碳膜搖桿、霍爾搖桿、tmr搖桿、電容搖桿
其中保有量最大的就是碳膜搖桿。也算的上是第一代搖桿，此前的搖桿都應該算是第0代，因爲碳膜搖桿是最早大規模使用的一款搖桿。
原理是：通過內部的機械結構，帶動金屬觸點在碳膜上轉動，不同的轉動方向的電阻值也不同，轉化成的電壓信號也不同，進而輸出不同數字信號。
碳膜搖桿通過其多年技術積累，目前來說技術工藝應該是最爲成熟的一種搖桿，其品控也算是最穩定的一種搖桿。由於其採用了直接接觸式的設計，所以在精準度、線性度、穩定性，應該算是最好的一種搖桿，而且它有着其他搖桿比不了的一點——便宜。最低三四塊錢一顆，
目前最頂級的碳膜搖桿就是日本的alps，也是御三家搖桿的原裝貨。除此之外，控銀、普耀、錦富也均有各自的碳膜搖桿出售。其中普耀也是索尼、任天堂的供應商之一。
但是碳膜搖桿，也有着其最爲著名的缺點，就是“搖桿漂移”。
由於直接接觸的設計，導致不可避免的出現磨損，碳粉脫落，吸附在電位器上，也就出現了搖桿漂移的現象。
其公認的壽命一般在200w圈左右，大概能用400小時，如果一天5個小時的話，算下來也就兩三個月，而且在考慮手汗、跌落、進灰、品質等因素，實際使用下來可能還要再打點折扣。
目前除了御三家以外，大部分低端手柄採用的大多是碳膜搖桿。
由於碳膜搖桿的種種缺點，於是乎，手柄廠商開始把目光移到一項並不新鮮的技術上，那就是——霍爾效應。
其實霍爾搖桿並不是新鮮玩意兒，早在1998年世嘉dc主機的手柄就採用了霍爾搖桿，索尼的ps3也用過一段時間霍爾搖桿，而微軟採用的霍爾扳機差不多也有10多年了。
至於爲什麼早些時間諸多手柄廠商還是大規模使用碳膜搖桿，我想可能是因爲價格吧。
霍爾搖桿的原理是：基於霍爾效應原理，採用線性霍爾ic和磁鐵結構，由操縱桿帶動ic運動，與磁鐵發生磁感應，模擬線性電壓輸出。
由於其內部電子元件沒有直接接觸，所以在耐用性上，遠超碳膜搖桿，一般都能搖桿壽命＞手柄壽命。也從根本上避免了搖桿漂移問題。
當然，霍爾搖桿由於採用了非接觸式設計，在精度上會比碳膜搖桿差一些。對於fps玩家來說，操作起來遠不如碳膜。
而且由於採用電磁感應原理，所以耗電量也會比碳膜高很多。穩定性也不如碳膜搖桿，因爲會存在磁場干擾的情況，因此很多搭載霍爾搖桿的手柄都會有配套的搖桿校準頁面。
不過經過技術發展，現在有些優秀的霍爾搖桿據說也能做到碳膜搖桿80%~90%的性能。
目前除了御三家外，幾乎22年之後的主流手柄大部分都採用了霍爾搖桿。甚至有些三四十的手柄也開始採用霍爾搖桿。
爲了解決霍爾搖桿缺點，就成了遙杆工程師們下一個問題。
磁感應技術經歷了從霍爾效應到AMR（各向異性磁電阻）、GMR（巨磁電阻）再到TMR效應的幾個階段。精度、靈敏度、功耗也逐漸變得更加優秀。
從技術層面來說，tmr技術是最適用於手柄搖桿的。因此tmr磁變阻搖桿，似乎成爲了霍爾搖桿的接棒人。
不過從拆解圖來看，霍爾搖桿和tmr搖桿並不想碳膜和霍爾那般差距巨大。所以tmr其實算是二代半的產物，和霍爾搖桿一樣都是磁鐵+傳感器的結構。
但是由於輸出的是和碳膜一樣的純模擬信號，會比要經過模擬-數字（adc）再由數字-模擬（dac）的霍爾搖桿，在精度、延遲都會相對較好一些。而且功耗也會比霍爾低一些，甚至和碳膜差不多。
首次採用tmr搖桿的手柄是破冰人crush，目前採用tmr搖桿的手柄並不是特別多，一線廠商主要是北通、小雞。而且tmr搖桿的手柄相對於霍爾搖桿手柄來說，價格都會稍微貴一些。
破冰人crush
雖然tmr搖桿在精度、延遲、功耗方面表現都要比，但是由於其物理性質，依然存在抗干擾能力較弱的缺點。
那麼還有更厲害點的搖桿麼？能同時能有碳膜的精準度、霍爾搖桿的壽命、tmr的低延遲。
相比於tmr搖桿和霍爾搖桿的0.5世代提升，電容搖桿拆開來看，可以說是完全不同的一種構造。
在末端取消了霍爾、tmr搖桿的磁鐵，採用的是一塊塑料片，所以從根本上杜絕了磁感應技術的磁干擾問題。
其原理就是：通過塑料片的運動，改變其覆蓋面積引起電容變化，經過電容ic計算輸出數字信號。
由於電容設計，不會收到溫度、磁場等因素影響，穩定性相較於霍爾搖桿、tmr搖桿更好。而且功耗控制更加優秀。
紫麒麟電感應搖桿
第一個推出的電容搖桿的就是控銀髮布的紫麒麟電感應搖桿。
目前市面上採用這種搖桿的，除了首發搭載電容搖桿的萊仕達承影8k外，就是北通鯤鵬50二代星穹紫兩款手柄。兩者的電容搖桿均是不同定製的定製款控銀紫麒麟搖桿。
實際測試數據中，分辨率、線性度表現均非常優秀。平均分辨率都在2k以上，經過廠商特調之後，萊仕達承影8k可以做到4k級；鯤鵬50二代可以達到6k級，這數據要比tmr好很多了。
目前有消息採用電容搖桿的手柄就是北通的鯤鵬70，不知道實測數據表現怎麼樣，能不能達到控銀給出的紫麒麟搖桿最高10k回報率，8k分辨率的理論最高值，具體表現就得等上市了才能搞來測一測了。
說到底，目前主流的搖桿還是碳膜和霍爾搖桿，tmr搖桿也沒有像霍爾那樣大範圍跟進，而電容搖桿更像是實驗室裏誕生的新玩意兒，並且搭載的兩款手柄市場反響也不是特別熱烈，更像是針對於fps的特製搖桿。
說到這裏，就有很多小夥伴要問了紅燒肉，你說的分辨率、回報率、線性度是怎麼一回事呀？
首先先說下近兩年被很多手柄廠商紛紛拿出來大肆宣傳的參數——回報率。
從最開始的大部分宣傳的500hz，到1000hz，再到有線無線1000hz都快成百元標配了，甚至都出到8k回報率了。這樣看起來，125hz的xbox，有線250hz的ds5手柄豈不是被吊打？
但是很多玩家，比如我在實際體驗過程中並沒有明顯感知到有什麼差別。不是說回報率=延遲麼？爲什麼差了10倍以上還沒有明顯感知？
其實從某種角度上來說，回報率確實約等於手柄延遲，但是我們要知道，手柄的回報率和鍵盤、鼠標的回報率是一個概念，就是1秒內手柄向主機發送多少次信號，就可以叫多少回報率，當然有個更貼切的稱呼就是：輪詢率。
目前手柄廠家也都有意無意的把回報率和延遲劃上等號。但由於cpu、環境干擾等等因素，均能影響實際的延遲效果，所以很多情況下延遲反而沒有想象中那麼好。
而由於某種插幀算法，讓有些手柄廠商鑽了空子，也就是說“欺騙”了測試軟件，把做不到多少多少回報率的手柄，展示出來高回報率的樣子。
並且由於手柄的本不富裕的芯片算力，如果要實現高回報率，必然要浪費一些到這方面來，進而影響實際體驗，也就會出現高回報率高延遲的神奇現象。
那麼回報率是不是沒有用的一項參數呢？實則不然，其實和鼠標一樣，最直觀的感受就是高回報率的手柄，在轉動視角、人物移動上表現的就更絲滑一些。不過由於手柄搖桿的轉動面積限制，實際上對於非fps玩家來說，超過125hz其實也就感受不太出來了。
所以回報率這個參數，其實只要在125hz以上，對於大多數玩家來說就夠用了，當然1000hz肯定更好。
對於大多數玩家來說，只要測試在宣稱回報率15%左右範圍內就可以了，畢竟有誤差的存在。當然，即使在15%範圍內，沒有達到標稱，找商家溝通退換貨也是沒問題的，畢竟確實不一樣嘛
有意思的是，目前大部分手柄都是有線/接收器模式下，回報率遠高於藍牙模式，但是索尼很厲害的做到藍牙遠大於有線的表現，甚至據說有大神能手動超頻到8k
從最開始的回報率大戰，到現在我們經常在廠家宣傳頁上能看到另一項參數——分辨率
那麼分辨率又是什麼呢？和屏幕分辨率一樣麼？
100出頭的手柄竟有如此實力
由於手柄搖桿掃過的形狀是個圓，而這個圓是由半徑爲32768個小點組成的。也就是說半徑最大可以被分成32768段，每段稱之爲一個步長，所以理論上來說分辨率最高可以做到32768，但是由於現實原因，沒辦法做到這麼極致，目前來說能做到1000分辨率就已經很不錯了。
當我們打開測試軟件，有最小步長、最大步長、平均步長、理論最大分辨率、平均最大分辨率幾項數據。
其中最小步長就是兩次輸出信號點的最小間隔，也就是最上限的表現；
最大步長就是兩個點的最大間隔，是這次測試中的下限；
平均步長就是測試中所有數據加起來的平均值，是最能提現性能一項。
理論分辨率就是通過最小步長得來的理論上的最大分辨率，但是由於誤差原因，理論分辨率和最小步長可能會優秀的離譜，所以主要還是看通過平均步長得出平均分辨率。
當我們打開鍵值分佈可以看出來，點越密集的手柄，分辨率表現越好。
不過在測試的時候要注意，測試該項數據手指動的越緩慢越準確，越直線越準確。由於人手不是機器，所以必然會有誤差，儘量多測師幾次取平均值。
所以該項參數，平均分辨率越大越好，理論分辨率和平均分辨率越接近1:1越好。
這是一項很少作爲宣傳點的參數，但是又是很多看重搖桿性能玩家非常在意的一個點。
翻遍互聯網，得出一個非常遺憾的結論，這玩意兒自測難度很大，基本都需要很多工具才能進行測試。所以這一項還是看看隔壁的up主吧
猜猜是哪個手柄
當然這個線性度的含義就是，從重心到邊緣，每個階段推動的力的大小的一致性。說人話就是，能不能均勻的一推到底。
而我們要考慮的就是，只要曲線的呈現越接近一條直線的越好。
經過市場驗證，在不考慮參數的情況下，搖桿優先選擇tmr搖桿，應該是沒錯的，至於碳膜搖桿，如果不是fps專業玩家，還是少考慮一下吧。
大多數非fps玩家，對於參數可以看的不需要那麼重，只要能夠達到平均水平就行，如果是fps玩家，回報率、分辨率、特別是線性度肯定是越高越好，當然延遲也要越低越好。
不過話又說回來，數據只是數據，每個人手又都不一樣，所以對比於這些紙上參數來說，感受最直觀的的反而是搖桿阻尼。
總而言之，搖桿這東西，參數說再多，不如自己用着舒服，自己用的好的搖桿才叫好搖桿。
不知道盒友們用的都是什麼手柄呀，發在評論區讓我康康吧~
Ok那麼好，本期的紅燒肉小課堂到這裏就結束啦，親愛的盒友們，我們下次見了~
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