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电脑键盘是什么?

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  电脑键盘是从英文打字机键盘演变而来的,当它最早出现在电脑上的时候,是以一种叫做"电传打字机"的部件的形象出现的。

  是把文字信息的控制信息输入的通道.

纸带打字机和卡片打字机

  实际上,比电传打字机更早的年代,键盘就已经出现在电脑附属设备上了,在电脑还是能够占满一个大厅的年代里,主要的电脑输入设备就是穿孔纸带和穿孔卡片,这些纸带和卡片当然不可能是人手一点点穿出来的,它们是使用专用的"纸带穿孔机"和"卡片穿孔机"来穿出的,而在这两种机器上也都有一台很像普通打字机的电动打字机作为输入设备。只不过相对而言,这两种设备都不是电脑的一部分,这点是和电传打字机不同的,所以我们不把它们作为电脑键盘发展史的一部分。

  "电传打字机"是在键盘+显示器的输入输出设备出现以前电脑主要的交互式输入输出设备, 你可以把它想象成一个上盖带有键盘的打印机,用户所打的字和电脑输出的结果都会在键盘前方的打印输出口上打印出来。

  "电传打字机"是大型计算机(MAINCOMPUTER)和小型计算机(SMALLCOMPUTER)时代最主要的电脑交互式输入输出设备。70年代中期以后,随着显示器设计的成熟,电传打字机就逐渐退出了电脑的世界,而键盘则从从摆脱出来成为了独立的一种设备。

  "电传打字机"的键盘没有今天电脑键盘那么按键和那么多功能,实际上它几乎和全尺寸的打字机键盘是一样的,电木塑料下面是机械的按键结构,这种设计也为初期的电脑键盘所继承。

  在这个时期,由于个人电脑的体积还很小,所以流行的设计是将键盘直接作在主机上,着名的APPLEII系列电脑就是这样的结构。但随着IBM PC开始将当时还很庞大的硬盘引入到个人电脑上,在80年代中期,独立的键盘成为主流的设计。

  早期的键盘几乎都是机械式键盘,准确的说是机械触点式键盘,这种键盘使用电触点接触作为连同标志,使用机械金属弹簧作为弹力机构。这种键盘的手感硬、按键行程长、按键阻力变化快捷清脆,手感很接近打字机键盘,所以在当时很受欢迎,直到今天仍然有相当一部分人十分怀念这种键盘的手感。

  但是,机械触点式键盘最大的两个缺点是机械弹簧很容易损坏,而且电触点会在长时间使用后氧化,导致按键失灵。所以在90年代以后,机械触点式键盘就逐渐退出了历史舞台。

  一开始,取而代之的是电磁机械式键盘。电磁机械式键盘仍然是一种机械式键盘,但它与机械触点式键盘不同的是,它并非依靠机械力将两个电触点连通,而是将电触点封闭在一个微型电位器里,在按键下部则放置一个磁铁,通过磁力来接通电流。

  与机械触点式键盘相比,电磁机械式键盘的使用寿命强了很多,但是仍然没能解决机械式键盘所固有的机械运动部分容易损坏的问题,所以电磁机械式键盘没能在市场上生存多久,很快就被80年代后期出现的非接触式键盘取代了。

  所以非接触式键盘,是与此前的各种"接触式键盘"相对而言的,与"接触式键盘"不同的是,它们并不是依靠导电触点的机械式连通来获得按键信号的,而是依靠按键本身的电参数变化来获得按键信号。由于不需要触点的机械接触,所以它的使用寿命就能强很多。

  主要的非接触式键盘有电阻式键盘和电容式键盘。其中电容式键盘由于工艺更加简单成本更低所以更受到普遍应用。与机械式键盘相比,它最大的两个特点是使用弹性橡胶制作的弹簧取代了机械金属弹簧,同时由机械键盘的电连通转为通过按键底部和键盘底部的两个电容极板距离的变化带来的电容量变化来获得按键的信号。

  与机械式键盘相比,电容式键盘的手感有了很大的变化,变得轻柔而富于韧性,这种手感一直延续到今天,成为目前键盘的主流设计手感,这也就是为什么很多文章说现在的键盘都是电容式键盘的原因,但其实这种手感并不来自电容式的结构而来自橡胶弹簧对机械金属弹簧的取代,这不是电容式键盘之所以为电容式键盘的原因。

  电容式键盘由于其原理,所以每一个按键都必须做成独立的封闭结构,这样的键盘也被分类为"封闭式键盘"。

  对于大多数键盘文章,讲到电容式键盘也就告一段落了,但是其实他们的错误也正在于此,为什么?这里先卖一个关子,当我们讲到键盘的结构时再继续。

键盘的键位设计

  一款键盘的键位设计包含了两个概念,一是主体的英文和数字键位设计,二是各种附属键位设计。

  最通常的英文与数字键位设计方案就是俗称的"QWERTY"柯蒂键盘。这是Christopher Latham Sholes于1868年发明的键位方案。

  总所周知,柯蒂键盘主要的设计目的就是使击键的速度不至太快。不过在很多文章中的说法有一个小小的错误,这就是--柯蒂键盘的键位设计并不是要"使击键的速度不至太快导致卡住",而是"在不至卡住的前提下尽量提高打字速度"。

  这两种说法中有一个微妙的差异,这就是说,减慢打字速度不是最终目的,QWERTY键盘并不是在一味的减低速度,它固然有把ED这样的常见组合放在一个手指上的减低速度设计,但也有很多诸如ER这样的加速组合键位。

  实际上这样设计的根本原因在于机械式打字机的结构,其铅字杠杆的结构决定了当两个位置接近的铅字同时按下的时候就会卡死,但相对的两个相距较远的铅字就不会发生同样的问题,相信有过英文打字机使用经验的人应该都会有所体会。

  在柯蒂键盘上,一些常用的字母被放在无名指、小拇指等位置上,这一向被认为是用小拇指等的不灵活性来减低速度,但这种说法没有考虑到机械式打字机的实际情况,食指固然是最灵活的,但食指键位上的按键也是最容易卡死的,所以将常用字母放在边缘以保证在高速打字时不会卡死也就是理所当然的。

  所以说,设计柯蒂键盘的最终目的并不是为了单纯的减低打字速度,事实上,柯蒂键盘的设计方案恰恰是为了提高打字速度,只不过是"在不会卡死的情况下尽力提高打字速度"。

  进入20世纪以后,机电打字机发明使得机械式打字机的铅字臂卡死不再成为一个重要的问题,众多的高速打字键盘也就应运而生。其中最着名的也就是DVORAK德沃拉克键盘。

  德沃拉克键盘是August Dvorak教授在1930年设计的键位方案,由于不再考虑按键的机械结构问题,所以按键排布完全按照理想化的击键率分布设计。手指运动的行程比柯蒂键盘要小得多,平均打字速度几乎提高了一倍。不过正如很多事情一样,习惯的力量是难以抵挡的,德沃拉克键盘至今只是在极少数专业场合使用。不过对于想试试的人来说,可以尝试一下Windows里自带的德沃拉克键盘方案。

非英文键盘方案

  各种语言的键盘基本都是在英文键盘的基础上改变而成的,大部分键的排列方式都和英文键盘相差不远,只有一些细微的差别,例如英国键盘上的美元符号变成了英镑符号,而德文键盘上的子母Y和Z互换了位置。

  各种远东语言键盘在英文按键部分则与不标准的美式英文键盘没有什么大的不同,但在一些附属按键上则有明显的区别。对于中国用户来说,最容易见到的非美语言键盘可能就是二手市场上常见的日文键盘了,与标准的英文键盘相比,它的大部分按键都是一样的,但在一些标点符号上却有明显的位置差异,从而导致在英文系统中使用一些标点的时候出现按键的标识和实际内容对应不上的情况。

  键位设计的另一个概念就是附属键位的设计,从最早的IBM PC 83键盘到现在主流的108键Windows98键盘,已经更新了几代,但总体上并没有根本性的变化。虽然其中有一些诸如紧凑型的设计,但从市场反应来看是不成功的。由此可见,目前的键盘键位设计经过了多年的实践检验,已经是非常成熟的理想设计。

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hongzhang4141
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