陪伴我们走过五十年的键盘 现在还能去向何方?

2018-01-17 00:15 出处:PConline原创 作者:BrotherYi 责任编辑:liyi4

  【PConline 杂谈】1976年乔布斯发布苹果Ⅰ,宣告个人电脑的时代的到来。1981年8月12号,IBM发布了PC 5150 ,5150成为了日后个人电脑行业的典范。不知道你注意到没有键盘早早的就出现这些个人电脑上,就好像它天生就应该在这。

实体

  但没什么是天生的,那些促成键盘的直接出现在个人电脑上的元素,有很多而且它们的故事早已被时间洗去了色彩。今天BrotherYi就给大家讲讲键盘之前的老故事和展望一下未来的键盘能走到哪里。

机械时代的馈赠

  谈到键盘的历史,那么第一课必定绕不过打字机和它的字符布局,差不多一个半世纪之前的事了,大家可以慢慢听。

  1860年,美国人克里斯多弗·拉撒姆·肖尔斯制作出第一台可以实际使用的打字机,共78个键。这个打字机可以用于代替手工誊写文本,但是还不能实时看到文字是否拼错。

肖尔斯打字机模型
肖尔斯打字机模型

  好在肖尔斯日后的合伙人也有不错研发打字机经验,几人一同成立公司一起改进技术,研发了“QWERTY”柯蒂布局打字机。1874年美国肖尔斯&戈登公司的打字机正式进入市场,当时的打字机可谓是群雄争霸,键位布局也很丰富多样。美国是QWERTY布局,法国有AZERTY布局,意大利QZERTY布局和德国也没闲着有QWERTZ布局。但这些拉丁语系的语言,放着好好的26个顺序字母(A-Z)不用,为什么都要用乱序布局呢?

史密斯卡罗拉的乱序打字机
史密斯卡罗拉的QWERTY乱序打字机

  由于当时机械工艺不够完善,使得字键在击打之后的弹回速度较慢,一旦打字员击键速度太快,就容易发生两个字键绞在一起的现象。打字员必须用手很小心地把它们分开复原,这严重影响了文字的输入速度。


截取自维基百科上介绍打字机的视频

  人们想出了一个办法,用“乱序”的字符来降低绞键的发生率。只是这种设计必定会导致输入字符的效率低(相对不会发生绞键的顺序打字机来说)。这种“乱序”设计并不是真的胡乱编排按键的位置,而是在保证打字机内部碰撞概率不高的情况下,尽量使按键布局能方便使用。

哈蒙德1B打字机
哈蒙德1B打字机

  打字机的出现提高19世纪后期人类书写文字的速度,尽管到了20世纪初市场才开始普遍使用接受打字机。打字机这种精巧的机械对之后100年的文字传播都有着巨大而深远的影响。

  键盘设计思路上是打字机一脉相承的,打字机是现在键盘的参考模型。早期的打字机是通过敲击对应着不同字符的杠杆,杠杆前段的突出对应字符再在结结实实的“打”到复写用的油墨条带和纸上留下印记。现在的键盘也是通过敲击来开启电路板,电路板不同位置对应生成各种特定的信号,电脑识别到信号后又通过ASCII转换成我们能识别的拉丁语系字符显示在屏幕上,我们的输入法再把拉丁语系字符编译成各种非拉丁语系的文字。除去编译阶段,键盘的输入文字的思路确实就是打字机的思路。

新布局的胜利者? Dvorak

  打字机对后世的影响最大应该是字符布局。“QWERTY”的字符布局现在有一个非常漂亮的正式名称“国际标准键盘布局”(大家更爱叫它的音译名柯蒂键盘布局)。但1986年布鲁斯·伯里文爵士在《奇妙的书写机器》一文中表示:"QWERTY的安排方式非常没效率。"比如:大多数打字员惯用右手,但使用QWERTY,左手却负担了57%的工作。两小指及左无名指是最没力气的指头,却频频要使用它们。排在中列的字母,其使用率仅占整个打字工作的30%左右,因此,为了打一个字,时常要上上下下移动指头。

英语

  仔细观察现在柯蒂键盘的排序,英文中最常用的字母TCN远离的灵活的食指,常用的ALO正好在无力无名指负责区域。据说使用熟练的英文打字员一天八小时柯蒂键盘上运动距离可以达到20多公里。我认为在输入英文的情况下就不用考虑绞键故障的打字机和键盘而言这种看法是没错的。

  早有人想改革字符布局方案,解决柯蒂键盘英文输入效率低下的问题,但目前成功的就只有德沃夏克布局

德沃夏克布局
德沃夏克布局

  德沃夏克布局是在1936年由August Dvorak博士和他的姐夫William Dealey博士一起公开的布局。 Dvorak 和Dealey两人大概经过20年研究,才发布这个专门针对英文输入的布局。ANSI(美国国家标准学会)在1982年将Dvorak键盘指定为下一代标准键盘布局,德沃夏克布局是现在美式标准布局之一。

windows系统语音选项中的德沃夏克布局
windows系统语音选项中的德沃夏克布局

  德沃夏克布局把常用英文字符大多放在食指和中指能直接碰触到的地方,右手也承担惯用手该有57%的字符输入量。因此德沃夏克布局的支持者坚称使用德沃夏克布局在英文输入时能有效减少输入错误,降低手部的移动距离减少重复性劳损。但目前还没有非常客观的第三方实证来验证这个说法,BrotherYi我也没有试过用德沃夏克布局长时间打英文,也不好给出主观的判断。BrotherYi只能告诉大家美国官方对德沃夏克布局推广不是很上心,柯蒂布局还是美国人民认可的主流布局。

  而且柯蒂布局不仅仅是一个布局那么简单,它的背后蕴含了了很多东西。以俄罗斯为例,俄罗斯的主要民族是斯拉夫族,斯拉夫民族的语言过去只是口头语言没有书面文字的。直到9世纪,基督教的传教士西里尔和梅笃丢斯为了方便在斯拉夫民众中传教为斯拉夫语设计33字母,流传至今斯拉夫民族现在主要使用西里尔字母进行书面书写了,俄语也不例外。

西里尔字母布局
西里尔(Cyrillic)字母布局

  1971年,前苏联对俄语完成罗马音标准化和26个拉丁字母转化的准则,这件事对俄罗斯人来说不亚于西里尔赴东欧传教。俄国人从此能在电脑上用标准键盘输入俄语的能力,获得了在新时代的记录自家语言文字的能力。要在电子世界获得自己的文字非拉丁语系国家既要冒着文化异化的风险,又要让自己民族的语言进行罗马音标准化来符合ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换代码,现在的国际字符转换的标准码)。付出这些之后,柯蒂键盘才向他们开放。

  刚才可能说的太抽象了,《圣经》里有这么一个故事很能说明语言文字通用的重要性。故事是这样的,人类语言互通、团结统一、日渐兴盛,为了彰显人的伟大,人类决定搭建一座通天塔要跟上帝比一比。上帝看到越来越高的通天塔愤怒了起来,于是上帝把公婆踢了下地让人们语言互不相通,人类的通天塔也因此倒塌了。

  讲了那么多,为了方便大家理解,BrotherYi总结了一下:自家的语言罗马音化和字符转化好后,QWERTY布局已经够现代办公使用了。我们不用艳羡所谓的德沃夏克科学布局,不同的文字自有不同的常用键。非要根据自己民族的文字字符的输入习惯,再改造一次键盘字符布局,这不仅仅是要改变一个人习惯,还是在改变一个种族的习惯,其中的麻烦是很难讲清楚的。

早期机械计算机与键盘的结缘

  说完布局的变革,大家可能会想到一个问题:被英文国家吐槽为效率低下的柯蒂布局设计为什么会沿用到电子计算机时代呢?这还得说到电传打字机早期的机械计算机。

  电传打字机顾名思义就是用传输和接收电讯号的打字机。电动打字机能通过有线电路,无线电网络进行点对点和点对多点的文字传输和接收。大家可以把电动打字机看作无线电报机的进化版,简单的说就是电报机多了很多按键同时也从摩尔斯码点划停顿暗码表意进化成能使用直接输入字符信息交换器。从暗码到明码这里凝结了很多科学家的心血,由于文章篇幅有限我们就不一一赘述。

IBM的ASR-33电传打字机
IBM的ASR-33电传打字机

  直接进入正题,早期的大型机计算机和小型机计算机是(这里的计算机不是指现在语境默认电子计算机而是早期用于数据统计的机械计算器,那时的机械计算器已经可以完成较为统计、制表、记录的工作)没有交互界面的,当时只能采用打孔卡(Punch Card非常原始数据储存设备)和电传打字机作为数据交互的设备。什么是打孔卡呢?打孔卡(或称穿孔卡/霍列瑞斯式卡/IBM卡),是一块纸板,在预先知道的位置利用打洞与不打洞来表示数字信息。

穿孔卡
20世纪60年代IBM才用磁带取代打孔卡这种储存介质

 1884年,霍列瑞斯根据杰拉德纺织机结构制作出了第一台制表机。机器上装备着一个计数器,当打孔卡被牵引移动时,一旦有孔的地方通过鼓形转轮表面,计数器电路就被接通,完成一次累加统计,这就是早起的打孔卡计算机了。当时打孔卡计算机统计的高效性受到美国统计局的青睐,统计局大批量采购打孔卡计算机用于人口统计工作工作,霍列瑞斯也因此成为政府的座上宾。

穿孔制表机
霍列瑞斯与穿孔制表机

  1896赫曼·霍列瑞斯建立了制表机公司(Tabulating Machine Company 英文简写为TMC),公司继续为美国政府提供用于大量的数据的统计的制表器和打孔计算机。TMC在1911年被金融家Charles R. Flint通过股票收购,并和其它3家国际时间记录公司(International Time Recording Company)、美国计算公司(Computing Scale Company of America)、和邦迪制造公司(Bundy Manufacturing Company)重组为计算器表纪录公司(Computing-Tabulating-Recording Company 英文简写为CTR),1924年CTR公司更名为国际商用机器公司(International Business Machines Corporation)就是现在的蓝色巨人IBM了。

  IBM没有停留在TMC时代简单的生产机械计算机给政府这个阶段,它把电传打字机引进制表计算器。这样就给政府部分办公提供了制表、记录、传输一条龙非常完整的数据处理服务。后来的事大家都知道,IBM投身到了电子计算机的世界中,机械计算器的时代电传打字机也被保留到了电子时代变成了键盘。

IBM26
1949年IBM发布的026 Printing Card Punch 把电传打字机搭配到了打孔计算机上

  打字机(typewriter)——电传打字机(teletypewriter)——键盘(computer keyboard)用了差不多一百年的时间来完成这个蜕变,键盘经过千万险阻才来到电脑这片西天。但也不是说键盘就是打字机的完全形态,电传打字机现在已经演变成了打印机传真机继续为大家服务着。

PC时代 键盘终于拥抱大众

  过去大型电子计算机的时代时键盘还基本能满足政府和国际大公司的需要。随着个人电脑兴盛与微软的windows操作系统的发光发热,人们对输入速度饥渴也是愈发强烈。

1977年发布的AppleII个人电脑
1977年发布的AppleII个人电脑

  这时键盘也跟着时代进行了一些小调整,比较大的事件有windows和麦金塔(苹果电脑的操作系统)操作取代了dos系统,为此金盘增加的 win/option 键;造价低廉的薄膜键盘在一段内击败仿照打字机结构的机械键盘成为主流(近年机械键盘又回暖了);thinkpad的笔记本电脑键盘上加入了小红点在触控板不灵敏的时代赢得一片好评 ;机械键盘又随着电竞在2013年左右又重新火了起来......。可能有网友还比我更牛X,能再报一推事件这里见好就收了。

thinkpad25周年纪念版小红点机械键盘
thinkpad25周年纪念版小红点机械键盘有很重的打字机风格

  近年来厂商们又陷入了既要提高输入速度,又不能改变键盘字符布局的两难格局,他们又采用了老办法——增加键位和宏编程。

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  各大键盘厂商旗舰产品中都有一条增加了额外按键产品线。我们常常不喜欢这些奇形怪状的多余按键,认为它们打破键盘完美的104输入格局,十分影响日常打字体验。厂商们设置这些多出来的按键是希望使用者能够更快捷的输入,事与愿违的是普通的用户一般不会买这些价格高昂的旗舰键盘。

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  而有购买力买家,让他们买了这些产品回去摸索编程,是不是会让他们觉得服务不到家呢?现在就是这么尴尬,额外的键盘按键需要额外的物料和更精巧电路设计,成本价格必定上升不少。而肯付这一笔钱又是BigBoss,不能让他们去浪费太多时间去深度学习使用宏按键驱动。而且现在不同的软件运行时会互相占用组合按键,这带来的按键冲突还有使用不畅更是一个亟待解决的问题。

罗技的键盘宏设置
罗技的键盘宏设置

  为此BrothYi给大家的推荐一下我的个人背的快捷键,有需要朋友将这些组合写入键盘宏,或者分配给多出来的按键,这样做或许能提高你的效率。

快捷按键

新的风暴已经出现 未来的键盘走向智能和专业?

  有的朋友可能会感觉这些年键盘江郎才尽了。没错,实体键盘已经很久没有进行根本上的革新了,虚拟键盘语音输入都在挑战实体键盘输入文字的地位,Kinnet体感器和VR设备这些智能设备也在分流走一部分键盘的游戏输入功能。这么多年过去了键盘还在等待一个机会完成下一次全面进化或者随着时间流逝成为博物馆的展品。

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  我在elgato参照导播台制作 stream deck 宏命令操作台上看到了深度定制的智能键盘的曙光。


stream deck的使用效果

  stream deck能帮助主播随时切换和控制直播和游戏两个界面的声音,不用主播返回桌面调声音,主播还可以用它在直播中一键插入各种预置好的图片、视音频和特效。免去在各种软件之中来回切换的烦恼,并且stream deck还支持200多个按键动作编辑,15个按键随时能的切换成不同的动作配置方便在不同场景使用。

  BrotherYi推测我们未来的键盘材料、工艺、轴体、响应速度可能不会再是贩卖的重点智能化/深度定制才是。现在已经有比宏更好的处理键盘按键的编程软件了,Autohotkey(简称AHK)就是这么一款脚本语言软件。现在可以利用AHK随时一键打开并登录你最爱看的网页,一键给要处理的视音频素材进行自动处理,一键收菜(其实AHK类软件被作为各种游戏脚本远比办公多)......。

脚本论坛的日常
某按键软件的脚本论坛 

  如果这类软件的脚本语言能走的更远,键盘实现智能自动化办公是有可能的。

  结语:键盘已经陪大众走过了半个世纪,实体键盘还能作为主流输入设备存在多久这个我不得而知。总有一天MX机械开关、薄膜电路、静电容、轴体、字符布局、键帽高度这些键盘术语会成为一代人的记忆了。当实体键盘淘汰的那一天,假如BrotherYi我还在的话,估计我还会再用键盘打出一篇文章来悼念这位老朋友的逝去。 

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