Waarom hall effect-sticks beter zijn dan ouderwetse analoge knuppels

Wanneer je de reviews op RetroReady erop naslaat, dan kom je vaak de term ‘hall effect’ tegen. Dit heeft betrekking op het type sticks dat een retrohandheld of controller gebruikt. Deze knuppeltjes zijn net even anders dan ouderwetse analoge knuppels. Het grote verschil is dat de laatstgenoemde soort veel sneller slijt en veel last kan hebben van het probleem stick drift. Dat probleem kreeg de afgelopen jaren veel aandacht dankzij de Nintendo Switch, aangezien veel Joy-cons te maken kregen met dat euvel. Dan beweegt je character in-game een kant op, ook al raak je dat pookje niet aan.

Hall effect-sticks op controllers

Dat is echt superirritant, helemaal omdat er een oplossing beschikbaar is – en bedrijven er bewust voor kiezen die oplossing niet te gebruiken. Die oplossing is er in de vorm van hall effect-sticks. Dergelijke pookjes maken gebruik van magneten om bewegingen te registreren, waardoor daar geen onderdelen voor nodig zijn die voor de genoemde slijtage zorgen. De sticks danken hun naam aan fysicus Edwin Hall (1855-1938), die verantwoordelijk is voor de ontdekking van het hall-effect. Ikzelf kan dat natuurkundige verschijnsel niet verklaren; daarom verwijs ik je daarvoor naar Wikipedia.

Het zogenaamde hall-effect treedt op wanneer stroom door een geleider vloeit en daar dan een magnetisch veld loodrecht op staat. De elektronen in de geleider voelen een kracht door dat magnetische veld en verzamelen zich aan één kant van de geleider. Dit zorgt voor een elektrisch potentiaalverschil (elektrische spanning tussen twee punten in een circuit). Het fenomeen wordt gebruikt in hall-sensoren om magnetische velden te meten. Het hall-effect wordt gebruikt in elektronica, zoals voor het detecteren van positie en snelheid – zoals dus in controllerpookjes.

Waarom dit beter is dan een analoge knuppel

Dat klinkt voor een groot deel van de lezers misschien wat abstract, maar ik wilde het toch meegeven (met hulp van Wikipedia, want ik ben geen fysicus). Waar ik dan wel goed antwoord op kan geven, is waarom dergelijke pookjes beter zijn dan de traditionele analoge knuppels. Knuppels die we helaas nog steeds tegenkomen op allerlei moderne hardware, zoals dus de eerdergenoemde Joy-cons van de Nintendo Switch. Maar ook de Nintendo Switch Pro-controller gebruikt die knuppels nog en datzelfde geldt voor de PlayStation DualSense (Edge)- en verschillende Xbox-controllers.

Zoals gezegd zijn hall effect-joysticks duurzamer, omdat ze geen bewegende onderdelen hebben. Die bewegende onderdelen zorgen voor interne druk (en gaan dus heel de tijd langs elkaar) om bewegingen te registreren. Ouderwetse knuppels mogen dan nog steeds zeer accuraat zijn, maar dat gaat op den duur wel ten koste van de kwaliteit van die sticks. Dat constante fysieke contact zorgt ervoor dat er slijtage optreedt en daardoor worden controllers en handhelds toch wat minder precies. Plus: er kan dus stick drift optreden en dan lopen personages ineens vanzelf.

Hall effect-sticks hebben ook zo hun problemen

Dat wil niet zeggen dat controllers en handhelds met hall effect-sticks een perfect alternatief zijn, maar ze zijn wel een goede vervanging. Dergelijke knuppels hebben in elk geval hun eigen problemen. Het kan bijvoorbeeld zijn dat de magneten in de hall effect-sticks loskomen of hun magnetisme veranderen. En dat kan voor minder accurate bediening zorgen. Hier staat tegenover dat dit veel minder vaak voorkomt dan stick drift. Want er moet heel veel elektromagnetische interferentie zijn voordat de magneten hun magnetisme aanpassen. Maar de kans is nooit nul procent.

Ik kwam bovendien op Reddit een mooi overzicht met problemen van hall effect-sticks tegen, die veel dieper en technischer ingaan op wat er allemaal mis kan gaan. Een aanrader als je daar meer over wil weten. Verder is het zo dat hall effect-sensoren veel kleinere dead zones hebben, omdat er dus geen bewegende onderdelen zijn die roet in het eten kunnen gooien. Daardoor hoeven ze geen ruimte te reserveren voor een foutmarge, waardoor ze over het algemeen responsiever zijn en veel eerder kleine bewegingen kunnen registeren in vergelijking met het traditionele aanbod.

Is hall effect nieuwe technologie?

En nu denk je misschien: oké, dat klinkt op zich goed, is dit dan nieuwe technologie? Nou, nee. Want de Sega Saturn kreeg in 1996 al een controller, genaamd de Saturn 3D Controller, met hall effect-sticks. Die gamepad vormde later de basis voor de Dreamcast-controller, die daardoor ook niet over gewone analoge knuppeltjes beschikt. Niet alleen het concept van de sticks (het natuurkundige gedeelte) bestaat dus al heel lang, ook zijn gamebedrijven hier al sinds de jaren negentig van op de hoogte. Dat maakt het soms des te vreemder dan hall effect nog niet de standaard is. Zeker niet bij bedrijven als Nintendo, Sony en Microsoft.

Ondertussen komen we steeds vaker de opvolger van hall effect tegen: zogenaamde tmr-sticks. Die afkorting staat voor tunneling magnetoresistance. Die technologie is een upgrade van de bekende hall effect-pookjes. Ze werken eveneens met magneten en hebben dus geen onderdelen die langs elkaar schuren. Bovendien is het zo dat de pookjes accurater zijn, terwijl ze minder energie verbruiken. Controllers die hier reeds over beschikken zijn de 8bitdo Pro 3, Nyxi Wizard 2, Gamesir Cyclone 2, 8bitdo Ultimate 2 en Gamesir Tarantula.

Voor meer achtergrondverhalen kun je terecht in ons overzicht. Ook hebben we flink wat reviews klaarstaan, van allerlei hardwareproducten en natuurlijk games die al dan niet de moeite waard zijn. Daarnaast kun je je aanmelden voor de Discord-server van RetroReady.