Analog TMR – koniec z dryftem analogów w padach PlayStation, Xbox i Nintendo?
Dryf analogów to uciążliwy problem, który od lat dotyka użytkowników kontrolerów do konsol PlayStation, Xbox czy Nintendo Switch. W artykule przyjrzymy się bliżej technologii TMR, jej zaletom oraz dostępności dla różnych modeli kontrolerów. Omówimy również, jak można zmodernizować istniejące pady, aby cieszyć się płynną i precyzyjną rozgrywką bez obaw o dryf analogów.
Analog TMR – Nowa era precyzyjnych i trwałych analogów odpornych na dryft
Dryft analogów (tzw. stick drift) to zmora wielu graczy – sytuacja, w której kontroler rejestruje ruch gałki analogowej, mimo że nie dotykamy drążka. Postać w grze sama się porusza, kamera „odjeżdża” – brzmi znajomo? Ten problem latami trapił pady od Sony, Microsoftu i Nintendo, wynika bowiem z konstrukcji tradycyjnych analogów opartych o potencjometry. W skrócie: we wnętrzu każdego klasycznego grzybka analogowego znajdują się potencjometry – małe komponenty mierzące wychylenie drążka poprzez zmianę oporu elektrycznego. Niestety, potencjometry ulegają zużyciu: wewnętrzna ścieżka z materiału węglowego oraz styk (suwak) ścierają się, a także zbierają zanieczyszczenia, co z czasem prowadzi do niedokładnych odczytów i właśnie dryftu. Jest to nieunikniony skutek mechanicznego tarcia – każdy ruch gałki to fizyczny kontakt elementów, który stopniowo je degraduje.
Producenci konsol długo trzymali się tej konstrukcji, ale w obliczu powszechnej frustracji graczy zaczęli szukać lepszych rozwiązań. Kilka lat temu pojawiły się pierwsze kontrolery korzystające z analogów z czujników Hall effect (efektu Halla) zamiast potencjometrów. Czujniki Halla wykorzystują magnetyzm – położenie drążka odczytywane jest przez sensor mierzący zmianę pola magnetycznego wytwarzanego przez magnes przymocowany do gałki. Taka technologia jest bezkontaktowa, co oznacza brak tarcia i zużywania się elementów. Pady z analogami Hall (np. niektóre modele kontrolerów do PC, retro pady itp.) praktycznie nie doświadczają dryftu nawet po latach użytkowania. Jednak prawdziwą rewolucją okazała się nowsza odmiana czujników magnetycznych, jeszcze bardziej precyzyjna – TMR, czyli Tunneling Magnetoresistance. W 2023/2024 roku na rynku zaczęły pojawiać się analogi TMR, które łączą zalety bezkontaktowego pomiaru z dodatkową dokładnością wynikającą z zjawisk fizyki kwantowej. Brzmi futurystycznie? Przyjrzyjmy się, czym jest technologia TMR i dlaczego uchodzi za przełom w konstrukcji kontrolerów.
Czym jest analog TMR i jak działa?
TMR (Tunneling Magnetoresistance) to technologia wykorzystująca zjawisko magnetooporowe tunelowe do detekcji położenia magnesu. Podobnie jak czujnik Halla, sensor TMR mierzy zmiany pola magnetycznego, ale opiera się na innej zasadzie fizycznej – efekcie gigantycznego magnetooporu (GMR) i tunelowego magnetooporu odkrytego w latach 80. (nagrodzonego Noblem w 2007). W praktyce sensor TMR potrafi reagować na zmiany orientacji magnesu z wyższą czułością i liniowością niż klasyczny czujnik Halla. Dlatego analog z czujnikiem TMR może oferować większą precyzję odczytu ruchów drążka, lepsze odwzorowanie minimalnych wychyleń i płynniejszą kontrolę.
Budowa analogowej gałki TMR jest zbliżona do hall’owej: pod drążkiem umieszczony jest niewielki magnes, a na płytce elektroniki – sensor TMR. Gdy poruszamy drążkiem, magnes zmienia swoje położenie względnie do czujnika (odchyla się w osi X i Y). Czujnik TMR bezdotykowo rejestruje te zmiany pola magnetycznego i przekłada je na sygnał elektryczny określający dokładne położenie gałki. Ponieważ nie ma tu elementów trących o siebie, nic się mechanicznie nie zużywa, a precyzja odczytu pozostaje stała przez cały okres eksploatacji.
Warto dodać, że TMR to technologia od lat stosowana np. w dyskach twardych (głowice odczytu HDD) czy czujnikach przemysłowych – dopiero niedawno jednak zaadaptowano ją do tak małych komponentów jak moduły analogów w padach. Firma GuliKit była pionierem, wprowadzając pierwsze wymienne moduły analogów TMR do kontrolerów w 2023 roku. Rozwiązanie to zyskało rozgłos jako “drift-free joysticks”, czyli gałki odporne na dryft. Co więcej, okazało się, że TMR ma kilka dodatkowych atutów w porównaniu z czujnikami Halla.
TMR vs. tradycyjne potencjometry – porównanie i zalety
Analogi TMR eliminują główną wadę potencjometrów, jaką jest zużycie ścieżek oporowych. Dzięki temu kontroler z sensorem TMR nie powinien doświadczać dryftu nawet po długim czasie użytkowania. Brak elementów stykających się oznacza też dłuższą żywotność – producenci deklarują, że żyroskopy magnetyczne wytrzymują dziesiątki milionów cykli, podczas gdy potencjometry często zaczynają sprawiać problemy już po kilku tysiącach godzin grania.
Oto kluczowe zalety analogów TMR w porównaniu do klasycznych analogów opartych o potencjometry:
- Brak dryftu i minimalne zużycie: Ponieważ pomiar jest bezkontaktowy, nie ma fizycznego ścierania elementów. To oznacza koniec problemu z dryfującym kursorem/kamerą – TMR jest odporny na dryft wynikający ze zużycia. Kontroler zachowuje fabryczną precyzję przez znacznie dłużej.
- Wysoka precyzja i liniowość: Czujniki TMR cechują się bardzo wysoką czułością na zmiany pola magnetycznego i niemal idealnie liniową charakterystyką odczytu. Oznacza to, że ruchy gałki są odzwierciedlane bardzo dokładnie w sygnale – nawet minimalne wychylenia zostaną zarejestrowane, a reakcja w grze będzie precyzyjna. Gracze odczują płynniejsze i bardziej responsywne sterowanie.
- Stabilność pomiaru: Sensory TMR zachowują stabilność i dokładność w szerszym zakresie warunków, np. w różnych temperaturach otoczenia. Dla gracza oznacza to, że kontroler będzie działał równie dobrze niezależnie od tego, czy gramy w chłodnym pokoju, czy latem przy upale – odchylenia termiczne nie wpływają na odczyt tak bardzo jak w innych rozwiązaniach.
- Niski pobór energii: Moduły TMR zużywają bardzo mało prądu – rzędu 0,1–0,3 mA, podczas gdy tradycyjne potencjometry zasilane są stałym prądem ok. 1–2 mA. W praktyce w obecnych padach różnica ta nie przekłada się znacząco na czas pracy baterii (bo konstrukcja elektroniki jest dostosowana do stałego zasilania), niemniej jednak TMR jest energooszczędny i z łatwością może zastąpić tradycyjne analogi bez przeróbek zasilania (jest to drop-in replacement zgodny elektrycznie z oryginałem).
- Odporność na zakłócenia magnetyczne: Co ciekawe, rozwiązania TMR okazują się mniej podatne na wpływ zewnętrznych pól magnetycznych niż typowe czujniki Halla. Unikalna konstrukcja sprawia, że TMR lepiej izoluje wpływ np. magnesów w triggerach czy głośników w pobliżu (szczególnie ważne przy montażu w padach Xbox Series i Xbox One). To subtelna zaleta, ale świadczy o przemyślanej inżynierii – w praktyce gracze raczej nie muszą się obawiać, że coś zakłóci pracę ich analogów TMR.
Wszystkie te cechy sprawiają, że TMR jest postrzegany jako następny krok ewolucji padów. Eksperci branżowi wskazują, że analogi TMR oferują znaczny postęp względem klasycznych rozwiązań – zapewniając wysoką precyzję, niezawodność i trwałość. W porównaniach podkreśla się, że “TMR sticks represent a significant advancement in joystick technology, offering high precision and minimal wear due to the absence of physical contact points”. Innymi słowy, wykorzystanie magnetycznych czujników TMR eliminuje słabe punkty starych analogów, jednocześnie poprawiając ich osiągi.
Warto zaznaczyć, że analogi TMR są tylko nieznacznie lepsze od Hall effect – obie technologie bazują na magnetyzmie i obie eliminują dryft. Jednak TMR wygrywa, gdy chodzi o szczegóły techniczne: wyższą rozdzielczość pomiaru, mniejszy szum sygnału, lepszą stabilność. Dla przeciętnego gracza różnica może nie być od razu odczuwalna, ale najbardziej wymagający zauważą nieco płynniejsze sterowanie i brak konieczności kalibracji nawet po długim czasie. Ponadto TMR ma przewagę, że można go zaadaptować w istniejących konstrukcjach kontrolerów dość łatwo. Jak stwierdził przedstawiciel firmy GuliKit, TMR sensor może być zainstalowany jako idealny zamiennik 1:1 w miejsce potencjometrycznego modułu, bez żadnych modyfikacji elektroniki. To oznacza, że producenci konsol mogą wdrożyć TMR w przyszłych wersjach padów bez przeprojektowywania całego kontrolera – być może doczekamy się oficjalnie padów Sony czy Microsoftu z analogami magnetycznymi.
Game Box Serwis
Game Box Serwis