A billentyűzet

A billentyűzet a számítógép legrégebbi perifériája - kb. egy évszázaddal öregebb, mint maga a számítógép -, egy átlagos irodai munkás napi 8 órát tölt el a nyomkodásával, mégis a billentyűzetünk minőségével meglepően kevesen foglalkozunk.

ergodox + hpe 87 My ergodox and my HPE 87 in the background

Ha szeretnénk foglalkozni az egonómikus billentyűzetek problémájával, akkor nincs egyszerű dolgunk, és nem ússzuk meg olcsón. én építettem magamnak egyet.

Az én történetem kb. másfél éve kezdődött, amikor is először a jobb, majd a bal csuklómon szereztem ínhüvelygyulladást, ami nem csak a gépelésben, de minden más tevékenységben is hátráltatott. Azonnal el is kezdtem keresgélni egy ergonómikus billentyűzetet, itthon azonban összesen két gyártó egy-egy termékét találtam - az egyiket be is szereztem, és az ínhüvelygyulladásom is megszűnt szép lassan, de a dolog nem hagyott nyugodni, tovább olvasgattam a billentyűzetes fórumokat, és sok érdekes dologra akadtam.

Egy átlagos billentyűzet

A billentyűzet elődjét, az írógépet 1870 környékén készítették el először, és a mai napig is szinte mindenhol használt QWERTY kiosztást már 1873-ban kifejlesztette Christopher Latham Sholes, mégpedig azért, hogy az írógép karjai ne akadjanak össze, azaz hogy (az angolban) gyakori betűk távol helyezkedjenek el egymástól. Tehát pont az volt a cél, hogy ne lehessen rajta túl gyorsan gépelni. (érdekesség - és valószínűleg nem véletlen -, hogy a felső sorban lévő betűkből kijön a TYPEWRITER szó.)

Ugyanezt a mesterségesen lassított kiosztást használjuk még ma is, pedig ma már elég ritka a karos írógép.

A karokat ugyanis manapság - egy átlagos billentyűzetben - 104/105 gumiharang és vékony műanyag-membránokon kialakított kapcsoló mátrix helyettesíti. Az ujjunk nyomására a gumiharang összeomlik, és a membránokat az adott ponton összenyomva zárja az áramkört.

apple rubber dome Keyboard with rubber domes (Apple)

Van aki szereti is az érzest, ahogy a gumiharang összeomlik, és a billentyű műanyagosan csattan a memránokon, illetve ha valami baja van - pl. tea vagy kavé került valahogy a membránok közé -, akkor vesz egy másikat ~3000 Forintért, és kész.

Sokan meg nem szeretjük, de ez van.

Ráadásul a membránra diodákat se nagyon lehet forrasztani, így ha egy adott ponton zár az aramkör, akkor az egész soron, illetve oszlopon "visszafelé" is folyik áram, és gombok szerencsétlen együttlenyomásakor felléphet az úgy nevezett ghosting, azaz nem lenyomott gomb lenyomását is jelzi a billentyűzet. Ezt sokszor úgy küszöbölik ki a firmware-ek, hogy a gyanus dolgokat egyszerűen figyelmen kívül hagyják - így eshet meg az, amivel sokat játszó emberek már találkozhattak, hogy 3-4 gombot lenyomva (átlósan ugrás közben guggolás) a gép csak néhányat érzékel.

Ghosting Ghosting

... de van jobb!

A legegyszerűbb, mindenki számára elérhető megoldás: egy alternatív billentyűzetkiosztás haszálata.

A legismertebb, és legelterjedtebb alternatíva a Dvorak, amelyet Dr. August Dvorak fejlesztett ki 1936-ban, az angol szavak betűinek gyakorisága alapján. átlagosan a leütések 70%-a a fősorra esik (QWERTY: 36%), a magánhangzók mind bal oldalra esnek (a két kéz felváltva gyorsabb), van magyar ékezetes változata, és szinte mindenhova elérhető.

Ellenben mivel az A és M kivételével minden máshol van - a jól megszokott ctrl+c/ctrl+v például -, ezért újabban több alternatíva is megjelent, a Dvorakhoz hasonlóan jó statisztikákat hozva, de más szempontokat is figyelembe véve - pl. minél több betűt a helyükön hagynak. Ilyen a Colemak és a Workman kiosztás, de van még számtalan másik.

Amellett, hogy ezek az alternatív kiosztások nagyon jó dolgok, van egy óriási bajuk: ha már tudsz tíz ujjal gépelni, akkor újra meg kell tanulnod - ha még nem tudsz, akkor nem is valószinű, hogy fájna a csuklód a gépeléstől -, és miután megtanultál újra, mindenhol máshol QWERTY-vel fogsz találkozni, és azon lesz nehéz gépelni.

Ergonómikus billentyűzetek

A kiosztás megváltoztatása azonban nem oldja meg a fő problémát, hogy egy hagyományos billentyűzeten gépelve a csuklónk természetellenesen el van csavarodva, sőt az egy-egy ujjhoz tartozó billentyűk is el vannak soronként tolva egymás felett (staggering).

Az izületek helytelen és helyes pozíciója The correct and incorrect positions of joints

Ezért születtek meg az ergonómikus billentyűzetek, amelyek vagy nem túl olcsók, lehet őket kapni itthon, ellenben csak mérsékelten ergonómikusak (a fent említett két modell); vagy jobban ergonómikus, nehéz, mindenki furán néz rád, ha meglatjak az asztalodon, és nem utolsó sorban meglepően drága - a szállításról nem is beszélve, mert kb. Európában nem kapni.

A teljesség igénye nélkül íme pár népszerű modell: Truly Ergonomic, Kinesis Advantage, Kinesis Freestyle. Sajnos egyiket sem volt szerencsém kipróbálni, és ez valószínűleg így is marad.

Kinesis Advantage Kinesis Advantage

D.I.Y.

A billentyűzetes fórumokon azonban nem csak beszélgetnek a billentyűzetekről, hanem terveznek, és építenek is teljesen újakat, vagy csak azért mert valami egyedit szeretének, vagy mert nem elégedettek a piacon kapható termékekkel. Az ilyen projectek jó része ráadásul open-source, így mi magunk is bármikor finomíthatunk a részleteken, és elkészíthetjük a teljesen egyedi változatunkat.

Mielőtt azonban építenénk magunknak egy billentyűzetet, nézzük meg, milyen elemekből áll össze egy klasszikus - de a mai tömegtermékektől eltérő, azonban magasabb minőséget képviselő - mechanikus billentyűzet.

A nyáklap

A nyáklapon található a kapcsolokat összekötő mátrix - diódákkal kiegészítve, a ghosting hatást elkerülendő -, a kontroller, a visszajelző ledek, illetve ide kerülnek beforrasztásra maguk a kapcsolók.

Phantom TKL nyáklap Phantom TKL printed circuit

Népszerűek a hagyományosnál kisebb, TKL (tenkeyless, numpad nélküli) és 60%-os modellek - kevesebb helyet foglalnak, és kevesebb kapcsolót és billentyűt kell venni hozzájuk, amik egyébként nem olcsók.

GH60 nyáklap (hátoldal) GH60 printed circuit (back)

A kapcsoló-tálca

Azért, hogy a kapcsolók lenyomásakor ne minden erő a nyáklapot terhelje, a kapcsolókat egy merev fém-, esetleg műanyag tálcába ültetik bele. Ez a tálca határozza meg a gombok végleges helyét is - a nyáklapok általában lehetőséget adnak többféle kiosztás kialakítására (ANSI - amerikai, vékony enter; ISO - európai, L alakú enter, extra gomb a hosszú í helyén; ...).

Egyedi tálca a Phantomhoz (7bit) Custom plate for Phantom (7bit)

A kapcsolók

A mechanikus kapcsolókról is rengeteget lehetne írni, többféle módon működhetnek, és egyátalán nem mai fejlesztések. A jelenleg legnépszerűbb Cherry MX sorozat pl. 1985 óta van a piacon szinte változatlan formában.

és ha adott is, hogy milyen csatlakozású kapcsolót támogat a nyáklapunk, akkor is rengeteg féle lehetőség közül választhatuk - milyen erővel kelljen lenyomni a gombokat, legyen-e érezhető, amikor zár a kapcsoló, adjon-e csattanó hangot, ...).

Mx_blue_illustration Cherry MX Blue

A billentyűk

A billentyűk kiválasztásakor sincs egyszerűbb dolgunk, azt kell eldöntenünk, hogy milyen legyen a gombok profilja (SA, DCS, DSA, ...), milyen legyen a színük, milyen műanyagból legyenek (esetleg fémből), milyen legyen rajtuk a felirat, és a felirat milyen technológiával legyen felvive (ragasztás, festés, lézer, dupla műanyag öntés, ...).

A TKL keyboard without a case, using the DSA keyset called 'Retro' A TKL keyboard without a case, using the DSA keyset called 'Retro'

A ház

A ház beszerzésére is több lehetőségünk van, használhatjuk egy régi billentyűzetét, esztergáltathatunk fából, vagy akár alumíniumból, összeállíthatjuk kivágott plexi lapokból, vagy nyomtathatjuk 3D nyomtatóval - terveket a nyáklapokhoz hasonló módon találhatunk az interneten.

A kontroller

Az általam látott open-source projekteknél a vezérlést legtöbbször valami Arduino kompatibilis eszközre bízták, így a firmware fejlesztéséhez rendelkezésre állt a szabványos gnu-avr toolchain. Természetesen a firmware-ek is nyílt forrásúak, és tetszőleges mértékben testreszabhatóak.

Az ErgoDox

Tehát én is úgy döntöttem, hogy építek magamnak egy billentyűzetet, mégpedig egy osztott ergonómikus változatot, az ErgoDoxot.
Az alkatrészeket a fórumokon alakuló csoportos vételekkel oldottam meg, így jeletős összegeket lehet megspórolni - egy sima Cherry MX kapcsoló kiskereskedelmi ára elérheti az egy Eurót, többezer vásárlása esetén viszont akár a felére is lemehet az ár.

Az összerakásra munka után szántam naponta kb. 1 órát, így olyan hat nap alatt készültem el vele. Azóta a firmware-ébe belefejlesztettem egér- és NKRO támogatást, azaz a billentyűzetem képes egérmozgást, klikkesést is küldeni, illetve egyszerre bárhány gomb lenyomását képes elküldeni - a BIOS-ok hiányos USB HID implementációja miatt trükközés nélkül max. hat gombot tudnak jelezni párhuzamosan a módosítók mellett.

Amellett, hogy a fent említett drága billentyűzeteknél olcsóbban lett egy osztott ergonómikus billentyűzetem, felfrissíthettem a forrasztási és firmware-programozási skilljeimet, tehát nekem megérte, ezt a cikket is ezen a billentyűzeten írom, Dvorak kiosztással, és egyelőre nem túl gyorsan :)