Geschichte und Klassen der Computer Tastatur
Mensch-Maschine-Interaktion I WS 2006/2007 - Dariya Shabalina
Tastatur heute ist eine der wichtigsten Teile von Computer die man für Eingabe von Befehlen und Daten benutzt. Wenn man einen Brief schreibt, eine Arbeit tippt oder unterhaltet sich mit einem Freund im Chat benutzt man immer die Tastatur.
Heute sind zwei Arten von Tastatur meist verbreitet. Das sind die QWERTY (QWERTZ) Tastatur und die Dvorak Tastatur. Die beide unterscheiden sich in Anordnung von Tasten. Die Untersuchungen zeigen, dass die Dvorak Tastatur bequemer ist und mit der kann man schneller den Text eingeben, trotzdem benutzen mehrere Leute heute die QWERTY Tastatur. Schauen wir beide diese Typen genauer an.
1. Verteilung von Tasten
1.1 QWERTY Tastatur
Im Jahr 1868 war die Verteilung „QWERTY“ herausgefunden in der die Buchstaben zu ersten mal werden nicht mehr alphabetisch sortiert, sondern nach ergonomischen und mechanischen Gesichtspunkten: die am häufigsten benutzende Buchstaben der englischen Sprache E, T, O, A, N und I wurden im Halbkreis verteilt. Dabei werden die häufig auftretende Zweier-Kombinationen wie HE, TH oder ND vermeidet, wie es vorher bei Schreibmaschine war, was oft zu verhaken bei schnellen Typen bringe.
Als erste Computertastatur kann man die Tastatur nennen, die man im Jahr 1946 für die Vorbereitung von Lochkarten für die Eniac - Maschine benutzt hat. Am ende 1970. Jahren waren die Computer produziert, die nicht nur grosse Firmen sich leisten können, sondern auch viele Leute für Benutzung zu Hause. ( z.B. Amiga oder Spektrum ). Diese Computer hatte als normale Tastatur ausgesehen, in der gewohnter Computer eingebaut war. Damals war zum erstem mal neue Tasten dazugefügt, die bei dem Druckmaschinentastatur noch nicht dabei waren, wie z.B. Control and Alt. Die Taste mit CR (carried return) ist seit dem „Enter“ genannt wurde, und bedeutet nicht nur die neue Zeile, als auch die Ende von Dateneingabe. Für die Arbeit mit elektronischen Dokumenten waren die Kursorbewegungstasten eingebaut, waren aber damals noch auf die Ziffern aufgeteilt. Das war gut ausgebreitet in Graphikinterfaces als auch für Computerspiele, die schnelle Verbreitung gekriegt haben mit den Popularisation von personale Computer.
Im Jahr 1964 haben die Spezialisten von Massachusetts Institute of Technology und Wissenschaftler aus der Bell Laboratorien und General Electric die erste Bildschirm entwickelt. Ab diese Zeit haben die Benutzer des Computers zwei grosse Vorteile gekriegt: 1. Die Möglichkeit den Text von Display zu lesen und da alles zu korrigieren und nicht alles auf dem Papier ausdrucken müssen, 2. Die Schnelligkeit von Austausch von Information ist schneller geworden.
Weitere Entwicklungsstufe ist mit Apple PC ( Personal Computer ), Commandore und IBM PC verbunden, wo alle wichtige Komponente wie Prozessor und RAM im externe Block eingebaut wurden und die Tastatur ein extra Bestandteil geworden ist. Mit dem Computer war sie mit einem Din-5 Konnektor verbunden, hatte 83 Tasten, die auf zwei Blocks verteilt werden. Die ersten – für Buchstaben und Ziffern, sowie auch Bewegungstasten, zweite – Diensttasten. Die hatte nicht solche Tasten wie Caps Lock, Num Lock und Scroll Lock. Der grosste Nachteil war die Anordnung von Funktionale Tasten, die waren ganz weit und es war schwer die zu drucken. Die Enter-Taste war irgendwo in einer Ecke und war genau so gross wie die andere.
1.2 Dvorak Tastatur
QWERTY-Tastatur, die man am Ende der 19.Jahrhundert vorgestellt hat, war nicht besonders günstig für schnelle Texteingabe. Die war nach der Standart von Druckmaschine entwickelt, wo die häufig vorkommenden Kombinationen extra weiter auseinander gestellt würden. Deshalb sind auf diese Art von Tastaturen viele Buchstaben ganz chaotisch auf der Fläche gestellt worden. Unnötige Bewegungen von Hand, die man macht wenn man den Text eingibt erniedrigen die Schnelligkeit von Texteingabe.
Auf diesem Grund sind viele andere Alternative Tastaturen entwickelt worden. Manche von denen waren nicht besonders gut, deshalb hat man die heute schon vergessen. Eine die heute immer noch verbreitet ist ist die Dvorak Tastatur. Sie können sogar die Benutzer von Windows verwenden.
Professor Dvorak hat versucht die Tastatur so zu ändern, damit die Leute sie leichter benutzen können. Dvorak hat die Englische Sprache analysiert und danach die 5 Vokalen und 5 Konsonanten festgestellt hat die im Sprache am häufigsten vorkommen. Das sind A O E U I D H T N S . Diese Buchstaben auf der neuen Tastatur waren so verteilt, dass man sie gleich gut erreicht, wenn man beide Hände auf dem Tastatur liegt. Die Vokalen befinden sich unter der linken Hand und die Konsonanten – unter der rechte, damit man immer bei Eingabe vom Text die rechte und die linke Hand abwechseln kann. [1]
1.3 QWERTY gegen Dvorak - Tastatur
- Mit Dvorak - Tastatur kann man 400 an meistens vorkommende Wörter der englischen Sprache eingeben ohne die Hände zu bewegen, mit QWERTY – nur 100 Wörter.
- Mit Dvorak – Tastatur kann man 70 % die Arbeit machen, in dem die Hände immer auf eine Linie bleiben, im QWERTY ist es nur 30 %.
- Trotzdem ist heute die QWERTY Tastatur – die am häufigsten benutzte Tastatur.[2]
1.4 Arten von Tastenverteilung
Die Tastatur hat gleichzeitig zwei Funktionen als Eingabegerät und Kontrollegerät. Abhängig davon, wie sich die Tasten auf der Tastatur verteilen unterscheidet man zwei Bauarten. Bei der erste Variante befinden sich die Funktionale Tasten in den zwei oberen Reihen und es gibt keine zusätzliche tasten für Cursorbewegung. Insgesamt hat solche Tastatur 84 Tasten. Dieses Standart hat man bis Ende den 80.Jahren benutzt.
Die neue verbesserte Variante hat 101 oder 102 Tasten. Fast alle Personale Computer haben heute solche Tastatur. Die hat nicht mehr zehn Funktionale Tasten, sondern schon zwölf( F11 und F12 sind neu ). Die Tasten für Bewegung der Cursor sind extra ausgelegt und manche spezielle Tasten sind dupliziert.
Die 101-Tasten Tastatur kann man in solche Bereicht verteilen:
- Haupttastaturfeld
- Bewegungstasten
- Nummernblock
- Funktionstasten
Die Verteilung von Tasten auf diese Art von Tastaturen ist analog zu der Druckmaschine.
Nachdem die Windows-Betriebsystem entwürfen würde, war die 101-Taste Tastatur in 104-Tasten umgewandelt.
Die 104-Tasten erweiterte Tastatur:
Microsoft hat Spezifikation für Windows-Tastatur veröffentlicht, die die neue Tasten und denen Kombinationen hat. Zu den Standart 101-Tasten Tastatur sind zusätzliche Windows-Tasten ( rechte und linke ) und Applikation Taste dazugekommen. Die Windows-Taste rufen die Menus Start auf, und die Applikation Taste entspricht dem klick auf die rechte Maus-Taste.
Multimedia Tastaturen
Viele moderne Tastaturen haben noch zusätzliche Tasten zu den 104 standarte Tasten. Die haben normalerweise andere Form und sind für leichtere Steuerung von Computerfunktionen gedacht, wie zum Beispiel:
- Steuerung der Lautstärke: lauter, leiser, Ton ein-/ausschalten.
- Steuerung vom CD. CD aufmachen / zumachen.
- Steuerung von Music Player: Play, Pause, Stop, Next, Previous.
- Steuerung von Programms, die man am meistens benutzt: Taschenrechner, File Manager, Neue Postprogramm aufmachen, Browser aufmachen, die Homepage zeigen, die Navigationssystem öffnen.
- Fenstersteuerung: Fenster minimieren, Fenster maximieren, Fenster schliessen, von eine Fenster zu den andere umschalten.
- Steuerung von Computerzustand: Computer Herunterfahren, Computer neu starten, im Standby Modus umschalten.
Viele diese Funktionen sind mit Multimedia ( Musik abspielen , CD steuern) verbunden, deshalb nennt man die Multimedia Tastaturen. Manchmal brauchen solche Tastaturen zusätzliche Treiber, die deutlich die Funktionalität von solchen Tastaturen begrenzen. Zum Beispiel man kann die Musik nur in einem bestimmten Programm steuern und mit anderen Programmen funktioniert es schon nicht mehr. [3]
2. Bauarten von Tastaturen
Das wichtigste Bauteil jeder Tastatur ist die Taste. Komfort und Schnelligkeit der Arbeit hängen davon ab, wie genau und angenehm die Tasten abreiten. Es gibt viele verschiedene technische Möglichkeiten eine Taste zu implementieren, die für verschiedene Anwendungen vorteilhaft sind.
Kontakttastatur
- Sprungfeder - beim Tastendruck schlägt ein Metallkontakt auf eine harte Leiterplatine, wodurch das typische Klacken entsteht. Verstärkt wird dieses Geräusch noch durch eine Feder, die den Hartplastikschalter schnell zurückschlägt.
- Folien- oder Membrantastaturen - Die Funktionalität besteht darin, dass ein leitfähiger Gummi wird auf die Leiterplatte gedrückt, wodurch weniger Geräusche entstehen. Einige dieser Tastaturen drücken die Schalter aber auch mit Hilfe einer Feder zurück, so dass immer noch ein deutliches Klacken zu hören ist. Nur wenn auch dafür ein Gummi verwendet wird, ist der Tastaturanschlag nahezu geräuschlos. Neben dem verminderten Geräuschpegel, sind Folientastaturen nicht so schmutzanfällig, Krümel schaden ihnen weniger als der herkömmlichen Variante mit Metallkontakt. Kaffee mag sie aber auch nicht. Nachteil dieser Tastaturen: mitunter verlangen sie nach einem höheren Tastendruck. Wer gewohnt ist, dass eine Tastatur bei der kleinsten Berührung reagiert, muss sich ein wenig umstellen. [4]
- Gummitastatur - diese Tastatur ist perfekt für die Verwendung in Betrieben mit starker Verschmutzung, denn sie hält jedem Dreck stand und auch vor Flüssigkeiten ist die Gummi Tastatur sicher. Selbst ein umgeschütteter Kaffee ist nun kein Problem mehr. Man kann Gummi Tastatur einfach unter den Wasserhahn stellen. Die ist auch sehr leicht für den Transport einzurollen oder zusammenzuklappen. Die Tastatur besitzt einen USB Anschluss. Sie ist optimal für Menschen geeignet, welche schon einmal Probleme mit ihren Handgelenken hatten oder nach der Arbeit häufig Beschwerden über Schmerzen in Ihren Fingern haben. [5]
Drahtlose Tastatur:
- Infrarottechnik - Empfänger wird an den PC angeschlossen und neben oder unter dem Monitor platziert. Dieser empfängt sämtliche Signale der Tastatur und leitet diese dann an den Rechner weiter. Übertragen werden die Daten per Infrarottechnik, wie auch bei der Fernsehfernbedienung. Damit dieses System funktioniert müssen Sender (Tastatur) und Empfänger in einem bestimmten Winkelverhältnis zueinander stehen und freie Sicht aufeinander haben. Eine Kaffeetasse sollte nicht im Wege sein.
- Bluetooth Technik – diese Art funkt etwas komfortabler man über Bluetooth, das zunehmend auch bei Tastaturen zum Einsatz kommt. Hier ist es egal, ob der Empfänger auf oder unter dem Schreibtisch steht. Diese Variante hat aber der grosse Nachteil. Zunächst erhalten kabellose Tastaturen keinen Strom vom PC. Sie müssen somit mit Batterien gehalten werden und man kann die Tastatur nicht mehr als Hub, also als Anschlussstelle für Digitalkamera, MP3-Player etc. verwenden kann. Sie muss man direkt an den PC anschließen. Wie auch bei der Infrarotlösung, sollte sich die Tastatur aber auf oder in der Nähe des Schreibtisches befinden.
- Radiowellen – Die kann man von einem Ende des Raumes zum anderen Problemlos benutzen. Das Problem für Benutzer von solchen Tastaturen liegt darin, dass man sollte sich bewusst sein, dass kabellose Tastaturen "abhörbar" sind. Mit geeigneten Tools können Hacker in der Nähe des PC, jeden Tastaturanschlag aufzeichnen. Sie kommen somit nicht nur an geheime Dokumente, sondern auch an Passwörter und Kreditkartennummern. In den eigenen vier Wänden ist dies sicher ein geringeres Problem als im Büro.[4]
Mechanische Tastaturen – die Metalltastaturen haben eine Edelstahlfront und ausreißsichere Tasten aus Zamac ( Zinklegierung ). Sie sind widerstandsfähig gegen Schock und Vibrationen und haben eine Lebensdauer von mindestens 1,5 Mio. Betätigungen. Obwohl die sehr robust sind, haben sie eine angenehme taktile Rückmeldung wie normale PC-Tastaturen mit einem Hub von nur 1,5 mm. [6]
Touchscreen – es gibt Bildschirmbereiche durch deren Berührung der Programmablauf gesteuert werden kann. Die Anzeige eines Cursors wird damit überflüssig. Der Berührungspunkt wird als Cursorfocus bezeichnet. Die Analogie zum Mausklick ist ein kurzes Tippen. Durch Ziehen des Fingers oder Stiftes über den Touchscreen kann eine Drag-&-Drop-Operation ausgeführt werden. Manche Systeme können sogar mehrere gleichzeitige Berührungen zu Befehlen verarbeiten um z. B. angezeigte Elemente zu drehen oder zu skalieren.
3. Anschlüssen
Viele Tastaturen werden immer noch über den PS/2-Port (Mini-DIN) mit dem PC verbunden. Einige bieten sogar beide Anschlussvarianten, doch ist der USB-Anschluss auf dem besten Wege sich durchzusetzen. Dadurch entstehen dem Anwender einige Vorteile: leicht kann man die Tastatur während des Betriebs abstöpseln, um sie beispielsweise an einem anderem Rechner zu betreiben. Größer ist aber der Vorteil, den die zusätzlichen USB-Ports bieten, die sich in der Regel an solch einer Tastatur befinden (allerdings nur, wenn es keine kabellose Variante ist -> siehe weiter oben).
An sie kann man beispielsweise einen Joystick, die Digicam oder auch einen MP3-Player anschließen. So muss man zum Datenaustausch nicht unter den Schreibtisch krabbeln, um das entsprechende Kabel in den PC zu stöpseln. Die Tastatur wird zur multifunktionalen Schnittstelle, zum so genannten USB-Hub. Man kann sogar externe Festplatten und CD-Brenner dort anschließen. [7]
Wenn es aber zu viele Geräte gleichzeitig werden, verweigern die Anschlüsse den Dienst. Grund: die Tastatur bekommt selber nur begrenzt Strom vom PC geliefert. Muss Sie zuviel an andere Geräte weiterleiten, führt das zu Überlastung. Darum schaltet sie dann die Ports ab. Lösung: eine Tastatur mit aktivem Hub. In diesem Fall besitzt die Tastatur ein eigenes Netzteil und ist somit in der Lage viele Geräte gleichzeitig zu versorgen.
Zusammenfassung
Die QWERTY Tastatur ist heute am meistens verbreitet obwohl die Untersuchungen zeigen dass die Dvorak Tastatur bequemer ist und mit der kann man schneller den Text eingeben. Vielleicht liegt es daran, dass man schon an QWERTY-Tastatur bewohnt ist und die Dvorak-Tastatur muss man neu lernen. Man sieht dass die Auswahl von Bauarten der Tastaturen ist heute ganz gross auf dem Markt und jeder kann genau dass finden was er braucht und gerne benutzen will!
Quellen:
1. Hanno Behrens. "NEO" - ergonomisches Layout auf einer Standard-Tastatur. http://pebbles.schattenlauf.de/layout.php 25.Jan.2007.
2. Toster, Dvorak und QWERTY. http://www.toster.ru/559 25.Jan.2007.
3. Gechichte von Tastaturen. http://www.hardworld.ru/keyevol.html25.Jan.2007.
4. Kaufberatung PC-Tastaturen. http://www2.computeruniverse.net/tips/pc-tastaturen.asp
5. Gummi Tastatur Wasserdicht. http://muenchen.kijiji.de25.Jan.2007.
6. Konstruktionspraxis. Robuste, mechanische Tastaturen. http://www.konstruktionspraxis.de25.Jan.2007.
7. The PC Guide. 83-Key PC/XT Keyboard Layout. http://www.pcguide.com 25.Jan.2007.
8. http://www2.computeruniverse.net/tips/pc-tastaturen.asp 25.Jan.2007.
9. Microsoft Corporation. Arten von assistierenden Technologien. http://www.microsoft.com/austria/enable/indexd5e8.html 25.Jan.2007.