Toets voor toets
Waarom toetsenborden zijn zoals ze zijn, en wat bepaalt of ze goed zijn
Ondanks Alexa, Siri, eyetracking, gestures en VR-brillen zijn toetsenborden en muizen nog lang niet aan hun pensioen toe. Als je je een beetje verdiept in wat er zich binnen een toetsenbord afspeelt, wordt het vinden van het perfecte toetsenbord een stuk makkelijker.
Je had een goede klik, en dat wil je graag zo houden. Uitgerekend de oervader van de invoerapparatuur – het mechanische toetsenbord – is nu onderdeel van een retro-hype. Bij veel retro-hypes is het gevoel van nostalgie echter groter dan de daadwerkelijke kwaliteit en voordelen van een product. Maar trend of niet, een goed toetsenbord blijft een belangrijke aankoop voor gamers en voor alle werkplekken waar met een pc gewerkt wordt. Het feit dat een goed toetsenbord je productiviteit een boost kan geven, is ook bij de meeste bedrijven inmiddels goed doorgedrongen. Voor mensen die veel typen is het good-old mechanische toetsenbord een populaire keuze. En er is keuze genoeg.
Contacten, folie en veren
Toetsenborden verschillen door de manier waarop ze je toetsaanslag registreren. Je komt voornamelijk goedkopie folie- of membraantoetsenborden tegen. Daarbij
drukt een folie of membraan op de printplaat om de drukcontacten van de toetsen te sluiten. Ze zijn stil en het typgevoel is aanvankelijk goed, maar dat wordt al snel minder nadat er slijtage ontstaat.
Een toetsenbord met folie kan beter tegen vuil dan andere technieken. Zelfs een beetje vloeistof kan weinig kwaad. Nog robuuster is een compleet rubberen toetsenbord met ingebouwde contactpunten of met een veersysteem dat de toetsen na het indrukken weer naar de uitgangspositie laat terugveren.
Bij mechanische toetsenborden regelt een geknikte veer in de toets het schakelen van het contact. Een spiraalveer drukt de toets dan weer omhoog. Voor gamers zijn mechanische toetsenborden interessant omdat die bestand zijn tegen een flinke belasting gedurende een langere tijd. Ook bij mensen die veel (code) typen en administrators zijn mechanische toetsenbord erg geliefd. De toetsen (keycaps) zijn te verwisselen en je kunt er rubberen o-ringen in stoppen om de aanslag wat harder of zachter te maken en de travel te verminderen.
De mechanische toetsen van Cherry uit de MX-reeks vind je in veel toetsenborden terug. Deze switches gelden als een soort van gouden standaard. Ze zijn in allerlei varianten verkrijgbaar sinds 1983 – zie het kader op de laatste pagina van dit artikel. Andere fabrikanten zijn Kaihua (Kailh), Alps en Gateron.
Cherry-switches moeten volgens de fabrikant ongeveer 50 miljoen aanslagen meegaan. Als je een toets 20 keer per minuut zou aanslaan, dan kom je met een werkdag van acht uur en 250 werkdagen per jaar uit op een levensduur van zo'n 20 jaar. Kaihua geeft voor zijn Choc-switches zelfs aan dat ze 70 miljoen aanslagen meegaan.
In ieder geval overleven ze de pc waar je zo'n toetsenbord op aansluit dus ruimschoots. En er zijn ook al een aantal toetsenborden waarbij je switches 'on the fly' kunt verwisselen. Zo kun je nog langer met je toetsenbord blijven typen, of het typgevoel aanpassen.
Mooi mechaniek
Veel gebruikers willen graag toetsen die duidelijk klikken of een voelbare kleine weerstand hebben voordat de aanslag wordt geregistreerd. Toetsen met dergelijke kleine 'bumps', die je na het registreren van je aanslag soepel verder kunt indrukken, worden tactiel genoemd. Je hebt ze met en zonder klik. Bij lineaire switches voel je bij het indrukken van de toets geen weerstand. Een andere techniek, zogeheten scissor-switches, wordt veel gebruikt bij de platte toetsenborden voor in notebooks. Het schaarvormige mechaniek (plastic) zorgt ervoor dat een toets lekker plat kan zijn. Al zijn er inmiddels ook al halfhoge of nog plattere mechanische switches verkrijgbaar.
Als je kijkt naar de kracht die nodig is om een aanslag te registreren en hoe lang het duurt voor een toetsaanslag wordt geregistreerd en de toets onderweg is, lijkt het niet veel uit te maken welke switches je gebruikt. Welke switch voor jou prettig werkt, hangt van je voorkeur af.
Ghost in the shell
Het indrukken van een toets levert een teken op het scherm op. In het algemeen zijn alle toetsen intern via een matrix aan een controller verbonden. Die zet de toetsaanslagen om in signalen richting pc. Die methode zorgt ervoor dat je niet elke afzonderlijke toets met twee lijnen hoeft aan te sturen. Met een matrix van acht rijen en 16 kolommen kun je 128 toetsen herkennen. Het aantal toetsen op een toetsenbord hangt af van de lay-out en uitvoering (fullsize, TKL, 60%), maar op een normaal fullsize toetsenbord zijn het er 104. De controller identificeert tijdens het typen van een teken de kolom in de matrix en controleert dan de regels tot de ingedrukte toets bepaald is (polling). Welk teken de pc daar uithaalt, wordt bepaald door de gekozen taal (van je pc) en de scancode die het toetsenbord doorgeeft.
Het werken met een matrix is vooral voor gamers en mensen die snel typen vervelend omdat het ghosting kan opleveren. Als je meerdere toetsen tegelijkertijd indrukt, bijvoorbeeld om uit te wijken en een actie uit te voeren, kunnen bepaalde controllers de toetsen alleen uit elkaar houden als ze op dezelfde rij of kolom van de matrix staan.
Het wordt lastig als ze in omringende rijen en kolommen worden ingedrukt. Dan registreert de toetsenbordcontroller soms
foutieve toetsregistraties (zie de afbeelding op de volgende pagina). Het Apple 2-toetsenbord stond erom bekend dat als je 'the' tikte, de controller 'thje' als uitvoer gaf. Antighosting-toetsenborden plaatsen veelvoorkomende combinaties zodanig in de matrix dat ze bij het tikken niet vaak als blok worden uitgelezen. Voor gamers worden de toetsen die voor bewegen worden gebruikt (W, A, S, D) in de matrix van elkaar gescheiden.
Daarmee krijg je het effect echter niet helemaal weg. Een andere populaire manier is het softwarematig herkennen van die situaties en de ghost-toetsaanslagen wegfilteren.
De beperking van maximaal tien herkende toetsen (6 gewone plus 4 speciale toetsen) bij veel usb-toetsenborden is een heel ander issue. Die 6-key roll-over is voor de zogenaamde legacy-modus ingesteld. Die is bedoeld om het BIOS van je pc bij het booten te doen laten geloven dat er een traditioneel PS/2-toetsenbord aangesloten is.
Er zijn PS/2-toetsenborden waarbij je zoveel toetsen tegelijk kunt indrukken als je maar wilt (N-key-roll-over, of NKRO). In de praktijk staan de ingebouwde controllers dat echter niet toe. Zelfs in moderne usb-toetsenborden zit lang niet altijd ondersteuning voor N-key-rollover.
Veelvoud aan keuze
Bij het kopen van een toetsenbord kijk je naast een fijn typgevoel ook naar de extra opties en voor welk doel je het toetsenbord gaat gebruiken. Als je niet veel ruimte hebt of liever niet zo ver wilt reiken voor je muis, is een toetsenbord zonder cijferblok (tenkeyless, TKL) een optie.
Er zijn ook toetsenborden die wel alle toetsen hebben, maar net iets compacter zijn door het cursorblok naar links te verhuizen en het Home-blok boven het cijferblok te zetten. Als je het nog extremer wilt hebben, kun je zelfs nog compacter gaan, bijvoorbeeld 75% of 60% (het percentage is in verhouding tot een fullsize toetsenbord). Dan mis je echter wel toetsen zoals het cijferblok, het cursorblok en de F-rij bovenaan het toetsenbord. Veel functies zijn dan via een Fn-toets bereikbaar. Daar krijg je wel een extreem draagbaar toetsenbord voor terug.
De kleinste nog bruikbare variant is 40%, waarbij je door het kleine aantal fysieke toetsen meerdere lagen hebt die bereikbaar zijn via speciale toetsen. Er is ook nog een hele serie aan minitoetsenborden die draadloos worden aangestuurd – daarover later meer.
Aan de andere kant van het spectrum heb je toetsenborden met juist meer toetsen dan normaal. Denk aan extra toetsen voor multimediafuncties of voor in te stellen macro's. Toetsenborden met die extra's hebben software nodig om alles in te kunnen stellen. Die software is niet altijd voor elk besturingssysteem beschikbaar, vooral Linux-gebruikers worden vaak met lege handen achtergelaten.
Ook toetsverlichting kan nuttig zijn. Apart verlichte toetsen, RGB of een enkele kleur maken het makkelijker om shortcuts voor bepaalde complexe programma's te gebruiken. Bij een RGB-toetsenbord heb
je een grote keuze aan verlichtingsopties: van knipperend tot reagerend op je input tot alle kleuren van de regenboog via een golfeffect.
Ergonomische toetsenborden zorgen ervoor dat mensen die erg veel typen geen last krijgen van klachten in handen en gewrichten. Met een golvend oppervlak en gesplitste toetsdelen zorgen ze dat je handen tijdens het typen in een natuurlijke houding blijven en je pols niet geforceerd recht gehouden wordt. Ze zijn vooral geschikt voor mensen die met 10 vingers typen.
Een andere vraag die je jezelf moet stellen, is hoe je het toetsenbord wilt aansluiten. De getypte tekens moeten immers richting pc gestuurd worden. Vroeger ging dat altijd via een kabel, maar tegenwoordig kan het ook draadloos. De eerdere toetsenborden hadden een DIN-stekker, daarna kwam de kleinere PS/2-stekker en tegenwoordig is usb standaard.
Het draadloos oversturen van de toetsinformatie gebeurt meestal via de 2,4GHzband en heel soms via 27 MHz, of via bluetooth, waarbij alles in het algemeen met 128-bit AES versleuteld wordt. Draadloze toetsenborden hebben een accu of een batterijvak voor een aantal AA- of AAAbatterijen. Het voordeel van bluetoothtoetsenborden is dat ze aan meerdere apparaten te koppelen zijn, mits het apparaat dat ondersteunt.
Van dat soort toetsenborden zijn vaak ook miniversies te koop. Het formaat komt overeen met dat van een gamecontroller. Soms zijn ze op te rollen of op te vouwen. Ze zijn handig om op een tv aan te sluiten en nemen niet je complete salontafel in beslag. Ze zijn prima voor als je niet zoveel hoeft te typen. Het merendeel hiervan bestaat uit membraantoetsenborden, ze hebben geen mechanische toetsen.
Sleutelen
Bijna alle mechanische toetsenborden zijn goed te repareren. De keycaps zijn los te halen om overal goed bij te kunnen om alles goed schoon te boenen. De complete switch van een toets die zijn werk niet meer goed doet is los te koop via de fabrikant. Of met een beetje geluk biedt jouw toetsenbord het al eerder genoemde 'on the fly' verwisselen van switches. Dan ben je helemaal snel klaar.
Een aantal notebooktoetsenborden van grote fabrikanten als Lenovo hebben verwisselbare keycaps op hun populaire toetsenborden met scissor-switches. Dat is vooral handig als je een apparaat met een andere toetsenbordlay-out koopt (bijvoorbeeld Azerty vs Qwerty) en geen zin hebt om met plakkers in de weer te gaan.
Behalve de fabrikanten zelf zijn er veel shops die keycapsets verkopen, bijvoorbeeld via Amazon, Massdrop en eBay. Sinds mechanische toetsenborden weer helemaal hip zijn, heb je bizar veel keuze aan keycaps met verschillende fonts, al dan niet geschikt voor toetsverlichting en in alle kleuren van de regenboog.
Met een 3D-printer zijn ook losse toetsen in elkaar te zetten, bijvoorbeeld voor games of specifieke software. Een aantal creatievelingen maakt zelfs met de hand speciale keycaps (op bestelling). Daarnaast zijn er complete ombouwkits voor toetsenborden verkrijgbaar.
Membraantoetsenborden zijn niet makkelijk weer werkend te krijgen. Dat loont eigenlijk ook de moeite niet, gezien ze over het algemeen erg betaalbaar zijn.
Klaar voor de start?
Het mechaniek van een toetsenbord is eigenlijk best eenvoudig, maar toch duiken er steeds weer nieuwe technieken op. Er zijn nu bijvoorbeeld toetsenborden waarbij elke toets een eigen klein display heeft. De Optimus Maximum van de Rus Art Lebedev was ondanks zijn zeer hoge prijs van 1800 euro toch compleet uitverkocht. De nieuwere trends van dit moment zijn toetsenborden die inkomende berichten via het toetsenbord weergeven of net als bij de MacBook Pro kleine minidisplays bevatten.
In het volgende artikel bespreken we onder andere het Wooting One-toetsenbord. Die biedt een analoge input, wat voor gamers meer mogelijkheden biedt. Er zijn toetsenborden die helemaal geen normale switches meer hebben, daar gaan we in de toekomst vast nog wel een artikel aan wagen. (avs)