30年青春不老？电脑键盘布局发展之路

    你可知道，如今流行的QWERTY键盘竟是缘于140余年前的一次低效率设计。最初的PC电脑键盘布局，与现在主流的104键键盘完全不同。很多将实用高效和创意完美结合的键盘设计，却因难敌有使用习惯而无法普及。面对近20年不变的键盘布局，键盘产品创新中，究竟谁说了才算？

　　[中关村在线键鼠频道原创] 电脑硬件依摩尔定律的高速发展和互联网络的全面普及，使电脑成为大部分现代人生活中不可或缺的一部分，无论工作、娱乐、生活、购物，还是互动娱乐，都可以看到电脑的身影。键盘作为电脑主要人机交互设备之一，也同电脑一起，被广大用户所熟悉接受。

    不过对于用户来说，每天接触使用，看似无比熟悉的键盘，却依旧让人充满陌生感。早期的电脑键盘设计是否与现在相同？电脑键盘为何采用杂乱无序的QWERT排列？目前主流的104键布局，基于何种使用习惯设计？看似强大的可编程按键组，是否真的实用？对于用户来说，这些未知的问题要比键盘自身更为有趣。中关村在线键鼠频道将带领用户全面了解键盘布局的发展之路，让您从此可对键盘的传奇生涯了若指掌。

 
现代电脑键盘布局可谓丰富多变

    用户对使用环境及使用习惯方面的需求不同，造就了目前市场上的非标准键盘布局设计方案层出不穷，从倍受机械键盘玩家青睐的87键布局，60%布局，到带小键盘的80%布局，笔记本键盘布局等等可谓千变万化。但所谓万变不离其中，无论键盘布局怎样变化，其主键区按键必依QWERT序列进行排列。

QWERTY键位和五笔字根 当年曾让无数人头痛

    对于初学电脑的新人来说，这种完全没有规则的排列顺序需要花上较长时间适应，或是下大力气死记硬背后才能完全熟悉，至于想要实现完全盲打，更得下上一番苦功才行。现代电脑键盘这种特殊的按键排列方式，是否由于为提升用户打字效率而设计，或是另有其它深厚含义？点击下一页，将为您揭开QWERTY键位设计的秘密。

QWERTY键位：存活140余年的妖孽

    毫不夸张的说，QWERTY键位排列，完全可以称得上是整个电脑发展史上，对英文用户来说最为“坑爹”的设计。不过之所以采用QWERT键位这种难于记忆的排列方式，倒确有其深厚的特殊意义，这种设计的意义，就是为了降低用户输入效率。至于键盘为何要放弃易于上手的ABCDE排列方面，而采用这种又不好记又不好用的QWERTY键位，此事说来话长。

现代打字机之父 克里斯托夫·拉森·肖尔斯

    说道电脑键盘的QWERT键位排列，就得从140余年前的1860年开始说起。打字机之父Christopher Latham Sholes(克里斯托夫·拉森·肖尔斯)与其合作伙伴开始进行现代英文打字机，并与其合作伙伴一起针对进行打字机的研发设计工作，并取得了初步的成功。

克里斯托夫·拉森·肖尔斯所设计的打字机

    克里斯托夫·拉森·肖尔斯将打字机的键位按ABCDE方式排列，为了使打字的字迹之间隔不会太远，打字机的字锤及按键之间排列较为紧密。但是实际使用过程中，克里斯托夫·拉森·肖尔斯发现只要录入的速度稍微加快，打字机就会因连杆之间互相干涉撞击而无法进行正常工作。如何解决打字机在输入速度较快时，连杆之间相互干涉而无法正常工作的问题，就成为克里斯托夫·拉森·肖尔斯迫切需要解决的问题。

使用QWERTY键位设计的打字机键盘

    是推翻全部已经成型的打字机方案，重新对其内部结构进行设计，来解决按键干涉问题，还是另辟蹊径来避免按键干涉现象的发生，克里斯托夫·拉森·肖尔斯选择了后者。通过对英文词组排列方式的研究，克里斯托夫·拉森·肖尔斯将26个英文字母排序打乱后重新排列于键盘之上，尽管这会让用户的输入效率有明显降低，但可以保证用户可以在打字机在不会出现干涉卡死的情况下，拥有较高的输入效率。1868年6月23日，美国专利局授予克里斯托夫·拉森·肖尔斯及其合作伙伴的打字机发明专利。而则克里斯托夫·拉森·肖尔斯所发明的这种错乱的、专为打字机设计的布局，就是流传至今的QWERTY键位。

明星效率成就了QWERTY布局

    1873年，美国雷明顿公司购买了克里斯托夫·拉森·肖尔斯及其合作伙伴的打字机专利，并开始了打字机的商业生产。到1881年时，打字机的年产量已经上升到1200台，但QWERTY键位设计的打字机在其发展初其远没有获得稳固的市场地位。到19世纪80年代终止时，美国采用QWERTY键位设计的打字机的总拥有量不超过5000台(包括通过更换字锤而改造成的QWERTY打字机)。

肖尔斯打字机嫡系传人 雷明顿打字机

    1879年，Lucien Stephen Crandall(路西安·史蒂芬·克兰多)通过对肖尔斯打字机结构进行优化改进，将打字锤安放在圆柱套上，从而完全解决了由于连杆干涉造成的卡键问题，这使得后来的打字机制造商可以更为随意的对键位布局进行改进优化。比如后来出现的Blickensderfer打字机就对按键排列进行改良，将构成成70%英语单词的字母按照“D0HIATENSOR”顺序，排列在打字机的基准按键行（即现在电脑键盘上的ASDFGH按键行）。

为QWERTY键位打字机普及立下大功的速记员 弗兰克·马格瑞

现代电脑键盘盲打指法示意图

    让肖尔斯和他的QWERTY键位布局，在这一场没有硝烟的战争中赢得胜利的事件，是1888年7月25日，在美国辛辛那提举行的一场全美公开打字比赛。比赛中，来自于盐湖城法庭的速记员Frank McGurrin(弗兰克·马格瑞)，使用QWERTY键位设计的雷明顿打字机和盲打方法，以绝对的优势获得冠军和500美元的奖金。 麦古瑞显然是第一个熟记这种键盘并盲打的人。这一事件确立了雷明顿(Remington)打字机技术上更先进的看法。麦古瑞选择雷明顿打字机可能是随意的，但却为这种标准的确立作出了贡献。

消费惯性让QWERTY布局终成正果

   QWERTY键位设计得到了普及，但相对较低的英文输入效率，导致对其质疑的声音从未平息，美国生物学家，华盛顿大学教授August Dvorak(奥古斯特·德沃夏克)，就对QWERTY键位布局的传统地位发起挑战。由于当时的打字机设计已经完全不会出现干涉现象，奥古斯特·德沃夏克根据英文常用单词中字母的使用频率不同，对按键进行重新排序，推出了Dvorak键位布局，并于1936年获得专利。

Dvorak键位布局发明者 奥古斯特·德沃夏克(前排左三站立者)

奥古斯特·德沃夏克所发明的Dvorak键位布局

    为了推广Dvorak键位布局，奥古斯特·德沃夏克在二战期间曾与美国海军进行联合实验，并声称使用Dvorak键位可以让打字员的输入效率大幅提升。不过奥古斯特·德沃夏克实验结果也同样受到当时社会的质疑。此后，奥古斯特·德沃夏克又推出了针对左/右手不同用户设计的单手键盘，尽管奥古斯特·德沃夏克可以让人们相信Dvorak键位排序更为科学，并一直致力于Dvorak键位布局的推广，可惜用户使用习惯所造成的惯性消费非人力所能扭转，直到1975年奥古斯特·德沃夏克逝世，Dvorak键位也未能取代肖尔斯的QWERTY键位一统天下的局面。

使用单手输入的Dvorak键位布局

用户可直接在Windows控制面板中进行添加Dvorak键位

    目前Windows系统已经内置了Dvorak键位布局，用户无须额外购买硬件，只要选择在系统输入法中进行添加Dvorak键位布局，即可进行使用。不过由于Dvorak键位布局在设计时仅针对英文字母排列方式进行优化，对于使用拼音、双拼、五笔、仓颉等多种输入法的国内用户来说意义不大。

造型怪异但符合人体工学设计的Malt键盘

Malt键盘键位说明示意图

    在奥古斯特·德沃夏克之后，发明家Lillian Malt(理连·莫特)，又发明了一种以他名称进行命名的Malt键盘布局。Malt键盘布局它改变了原本交错的字键行列，并使拇指得到更多使用、使“后退键”（Backspace）及其他原本远离键盘中心的键更容易触到。但由于MALT键盘需要用户单独购买键盘才能使用，其投入成本较高，所以诞生之初，即注定其无法广泛普及的命运。   

深受打字机影响的Apple II型电脑键盘

    尽管电脑从打字机上继承了QWERTY键盘，但无论是最早的Apple II型电脑(Apple I型电脑发售时不配备键盘)，还是首台PC电脑，由IBM推出的5150。其键盘布局设计，仍与现时电脑键盘存在很大差异。以Apple II型电脑为例，其键盘仅有53个按键，除去其方型的键帽呈现出现代电脑键盘的部分风范外，其键布局方面基本与早期打字机保持一致。

1977年由苹果公司推出的Apple II型电脑(图片来自维基百科)

配备带有数字小键盘区键盘的Apple IIGS电脑(图片来自维基百科)

    Apple II型电脑键盘直接与主机连接在一起，所有按键都集中在键盘中间位置，看起来比较突兀。尽管Apple II型电脑键盘按键数量较少，但已具备了ESC、CTRL、SHIFT等现代电脑键盘常见的功能性按键。而在此后发布的Apple IIe、Apple IIc、Apple IIGS型号的电脑中，键盘布局的设计越来越为成熟，到1986年Apple IIGS电脑上市时，已经开始配备具有数字小键盘区的电脑键盘。

IBM首款键盘 现代键盘元素初现端倪

    而现代PC电脑鼻祖IBM，在1981年所推出5150电脑，其所配备的键盘在键位布局上也与现代电脑键盘呈现出明显的差距。相比于1976年的Apple II电脑键盘，IBM 5150型电脑键盘上的按键数量更多，整个键盘上共有包括功能键区及数字小键盘区在内的83个按键。

IBM 首台个人电脑 5150型电脑 (图片来自维基百科)

IBM 5150型电脑所配备的键盘 (图片来自维基百科)

    IBM 5150型电脑键盘，已经具备了除独立的编辑键区以外，所有现代键盘所应具备的基本元素。其功能区按键设计在主键区左侧，只有F1～F10十颗按键，成两纵列排列。数字小键区与主键区之间不仅没有明显分隔，其按键还具有一定程度的交融。据悉该键盘为IBM为一台后来被取消，但其价格高达一万美元的电脑所设计，其按键使用理论寿命可达上亿次，不仅远超目前市场上主流的薄膜键盘，即便是以使用寿命超长而闻名的机械键盘也望尘莫及。

现代电脑键盘奠基石：IBM Model M键盘

    奠定现代键盘布局的基础的产品，依然是出自于蓝色巨人IBM之手。这也无可厚非，即然现代PC兼容机理念由IBM最早所提出，IBM为PC机所配备的标准键盘理所当然成为现代键盘布局标准的基石。

现代电脑键盘布局标准的奠基石 IBM Model M键盘

    1985年，IBM为7531配备的Model M键盘，成为现代电脑键盘布局的奠基石(最早的IBM Model M键盘采用非标准102键布局设计)。该键盘采用标准101键布局，主键区、功能键区、编辑键区和数字小键盘区一应齐备，彼此之间独立并有明显的间隔。功能键按键从F1～F12共有12个按键，ESC键也被从主键区中分离到功能按键区，并与F1按键保持一个键位的距离，键盘指示灯为三个，成一横行列于键盘右上角位置。该键盘首次AT接口设计，此后也在很长一段时间内，现代PC键盘接口设计标准。

104键标准定型 厂商仍须灵活应变

    Windows系统的全面普及，为键盘布局带来些许改变，为了满足Windows用户键盘操作的功能需求，IBM在其传统的101键布局基础上增加了左右Windows键和一个右键快捷菜单按键，使用户可以在没有鼠标支持的情况下，完成大部分Windows基本操作。这一键位布局，就是现代电脑键盘的标准，Windows 104键布局(笔记本键盘由于受到设计空间的限制，大多采用灵活性更强的非标准紧凑式布局)。

现代电脑键盘基础标准 104键布局示意图

国内用户较易见到的五种键盘布局

    由于各语种对键盘使用需求不同，部分国家及地区所使用的键盘，在主键区部分按键排列、按键数量及表面字符方面存在一定的差别。如果进行细致划分，各地区依语种不同，其布局种类可多达数十种。

采用标准欧版布局设计的雷柏8900P键鼠套装海外版

《魔兽争霸3》玩家耳熟能详的韩版DT35键盘

    目前国内玩家较为容易接触到的，主要可分为美式布局，欧式布局，中式布局等三种主要布局，以及部分特殊渠道商品上所使用的日韩布局等(比如大名鼎鼎的韩版DT35、PKB3000等)。不过大部分采用欧版布局设计的国内键盘，仅在回车、回退及“\”键采用与欧版键盘相同的设计，左Shift及Y、Z两个按键都与美版键盘保持一致。

多媒体按键：标准104键布局的升华

    现代电脑键盘不仅布局标准源于IBM，其键盘主控中的扫描矩阵也延袭了IBM 8×16的设计，共有128组键值可供用户使用。对于标准的104键键盘而言，还有24个闲置键值未被定义。于是键盘外设生产商，就从107这些闲置键位中选择三个键值，将定义为“Power”、“Sleep”和“Wake UP”，这就有了后来的107键键盘。

采用107键布局设计的雅狐K100键盘

107键键盘新增按键矩阵扫描码

    不过由于107键键盘编辑键区过于紧凑，分为部分用户盲打时触摸定位造成一定困难，加上计算机电源键直接设计在键盘上，用户使用时，非常容易出现误按而导致关机，造成用户正常使用中断的现象，所以107键布局在键盘设计的漫漫长路上仅是昙花现，目前市场上仅有极少一部分厂商还在坚持生产107键布局键盘。

微软首款多媒体键盘 Natural Keyboard Pro

多媒体按键矩阵扫描码

    除去107键键盘所占用的“Power”、“Sleep”和“Wake UP”三个键值，还有21个空闲键值未被定义，随着电脑的普及，现代电脑开始向多媒体化发展，具备软、硬件双重研发能力的微软公司，开始动起了这21个空闲键值的主意，将其定义为多媒体功能按键，并直接在Windows操作系统中对其进行支持，从而实现多媒体播放功能。用户仅需按下按键，即可直接实现包括音量调整，媒体播放，浏览网页等多种常用功能。目前多媒体按键设计已经在现代键盘上大量使用，成为键盘上的主流设计方案。

让玩家又爱又恨的宏按键

    相比于普通用户，游戏玩家对键盘使用需求更为苛刻，为了满足游戏玩家在不影响普通按键默认输出的情况下，拥有额外的可自定义设置按键，游戏外设厂商罗技开发出具有额外可设置宏按键的游戏键盘产品“罗技G15游戏键盘”。

首款增加“宏按键”功能的游戏键盘 罗技G15

罗技G15游戏键盘配备有多达18个宏按键

    罗技G15游戏键盘，在键盘左侧增加了额外18个按键，成6排3列排列。玩家可以通过配套驱动程序，对这18个按键进行自定义设置，由于驱动程序允许玩家对其进行宏编程操作，所以该按键通常被玩家称为“宏按键”，对于一些需要经常重复机械式操作(比如CS中购买装备及网络游戏中的部分辅助职业)的游戏玩家来说，宏按键的出现可以令其操作最简化，让玩家可以更为轻松的享受游戏。

雷蛇推出旗下首款具备宏按键功能的游戏键盘 狼蛛键盘

为避免操作失误 部分RTS游戏玩家选择将宏按键键帽拨下

    自罗技推出具备宏按键功能的键盘之后，各大游戏外设厂商也纷纷推出了具备宏按键功能的游戏键盘产品，当然，不菲的价格是其共通点。不过很多玩家貌似并不买帐，尤其是对于需要通过键盘边缘进行定位，却没有耐心来熟悉宏按键的RTS游戏玩家，常常由于键盘边缘定位失败而导致选择及编组失败，失去耐心的玩家常常直接将宏按键键帽拨下以避免误按。与毁誉参半的宏按键设计相比，已成正统的标准104键布局，是否真的完美无缺，咱们下页再说。

时过境迁 键盘布局30年不变的后果

    现代键盘广泛采用的104键布局，是在IBM1985年推出的Model M键盘所采用的101键布局基本上，增加了左右Windows按键及右键快捷菜单键改进而来。如果从最早期的IBM ModelM键盘开始算直，现代电脑键盘布局设计已经有近30年没有改变。在这个电脑硬件高速发展的年代，普通电脑三至五年即会被主流软件环境所淘汰，近30年前的键盘布局，是否依旧符合现时用户的使用需求？

Windows 95让鼠标成为必不可少的人机交互设备

    PC电脑人机交互操作，近30年来最大的改变，就是由于Windows视窗操作系统的出现，带来鼠标操作的普及。在Windows 95操作系统面世之前，数量众多的PC电脑用户，大多使用DOS、Linux、Unix等命令行操作系统，鼠标的应用，仅限于部分图形处理软件操作，那时的鼠标价格比较高昂，尚属于专业级图型设备。于是键盘就成为最主要的人机交互设备，由于无须鼠标操作，所以方向键及小键盘区被设计在键盘右侧，以方便用户使用右手对编辑键区及数字键区进行操作。

用户正常操作电脑情况下 鼠标与键盘之间仅有不足80mm距离

    不过在Windows 操作系统普及后，用户人机操作出现了本质性改变，用户使用电脑时，很多时间都是左手键盘、右手鼠标来对电脑进行操作，由于用户的肩宽相对固定，当键盘处于正常文字录入位置时(用户目光与屏幕垂直，键盘主键区中轴线偏于身体中轴线左侧)，用户左手放置于键盘主键区，右手放置在鼠标上时，其左右手尾指之间的间距约在500～600mm之间(视个人肩宽不同而有所差别)，鼠标左侧与键盘右边框之间的距离，通常不大于80mm，用户只要向左移动速度略快，鼠标即与键盘热烈拥吻。

 
Johnny.R的键盘左倾与Spawn的鼠标右斜

WCG 2007比赛现场CSer怀中揽月的奇特姿势

    也许对于普通用户来说，偶尔一次亲密接触对用户来说并无大碍，但对于FPS游戏玩家来说，意外的接触会导致预定鼠标移动轨迹中断，玩家需要将鼠标拿起向右空移，然后放下再继续左移，但对于FPS玩家来说，死或生，往往决定于电光火石的一瞬间，多移动一次鼠标就意味着为对手增加一分获胜的希望。为避免这一现象的发生，CS玩家采用了各种各样的方法来避免键鼠碰撞，比如Johnny.R的键盘左倾，Spawn的鼠标右斜，当然还有WCG 2007现场，一位CS玩家怀中揽月的奇怪姿势等等。

数字键区具备编辑键区主要按键功能

    其实，通过仔细观察，我们可以发现标准104键布局中，编辑键区与数字键区部分功能是完全重复，当Num Lock指示灯关闭时，数字小键盘区即具有编辑键区除Print、Scrol、Pause三个按键之外的全部功能，只不过其排列方式与编辑键区有着一定的差距，但这也就意味着只要将现有数字键区非数字状态下的按键功能重新排列，并做出一定的高低落差，即有可能在不影响现有用户使用功能的情况下(通过Num Lock键实现输出功能切换)，缩短现有键盘近20%的长度。如此一来，可为右手鼠标留出更多活动空间，这也是目前标准87键键盘市场直线增长的原因之一。

对键盘布局进行改良 可为鼠标留出更多活动空间

    其实不仅是标准104键布局导致键盘长度过长，对右手鼠标操作造成影响外，现代电脑键盘布局设计，还有那些不足之处，咱们下页再说。

功能键区 一块可有可无的鸡胁

    Windows操作系统和鼠标的普及，让键盘上很多原本必不可少的按键开始变得可有可无，尽管微软也曾试图为这些按键赋予其它功能，但是对于大多数用户来说，移动鼠标点击图标远比低头察看键盘后，再按下按键更为方便，比如功能键区的F1～F12按键，就属于此类按键。

键盘最上方的F1～F12功能键很少有用户在日常办公中使用

    尽管Windows系统为F1～F12中的部分按键赋予了部分功能(比如F2/重命名、F3/查找、F4/下拉列表、F5/刷新、F6/地址栏等等)，但大部分用户都极少使用，甚至根本不知道这些功能，点击和右键菜单完全取代了这些按键应有的作用。除去SC、War3及Dota游戏玩家，大部分用户在日常使用中都不会触及这些按键。

罗技开始尝试在iPad平板电脑键盘上取消功能键区

    部分外设厂商已经意识到了这一问题，开始尝试在部分键盘上取消功能键，这些键盘大多系针对平板、HTPC或商务用户所设计，从而尽量避免对功能区按键存在使用需求游戏用户使用到这些按键。不过微软最近推出的sculpt无线舒适键盘，则采用了一种极其独特的方式解决这一问题。

微软sculpt无线舒适键盘功能区按键特写

    微软sculpt无线舒适键盘，在功能区按键右侧设计了一个小巧的拨块开关，通过拨块开关切换，可以让F1～F12等十二个按键，在独立多媒体按键及正常功能区按键之间进行切换，将功能区按键功能的取舍权交给用户。相比于强制性取消功能键区，这样的处理方式更为明智。

布局改革 非一已之力可成

    现代键盘所采用的标准104键盘布局，由于脱胎于Windows系统诞生之前的IBM 101键布局，在功能设计方面更倾向于全面全能。尽管在命令行操作系统时代，仅需一把键盘即可完成各种常用操作，但在Windows盛行的时候，键盘操作已经显得越来越力不从心，即便是熟悉各种键盘操作的玩家，也无法仅使用来完成各种复杂的操作。

通过唤醒鼠标键功能 可以使用键盘来进行鼠标应急操作

    其实现代电脑键盘完全无须顾及太多功能，借助于Windows系统内置的鼠标键功能，即便是在无鼠标可用的情况下，通过左Shift+左Alt+Num Lock键组合，也可以启动鼠标键操作来进行应急。

很多用户小键盘使用频率极低 但仍拒绝使用更为出色的87键键盘

    尽管现代电脑上键盘明显存在按键及功能冗余的现象，但是对键盘布局改革之重任，非一已之力所能完成。对现有劣习进行改正是一件痛苦的事情，相信大部分用户都不愿意接受这种改变(凭如很多用户的数字小键盘仅在输入QQ号码时使用，却从不愿意选择没有数字键区的87键键盘)。如非软、硬件厂商，同时对一个预定好的键盘布局进行强制性推广，使用习惯所造成的消费惯性，将会使QWERTY键位与Dvorak键位的历史重演，让传统的104键布局继续生存下去，直到被键盘输入被新的输入方法所全面取代的那一天。

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