Die Computertastatur: Arten und Funktionsweise des unverzichtbaren Büro-Elements
Die Tastatur ist ein unverzichtbares Hilfsmittel, wenn es darum geht, effiziente Eingaben am Computer vorzunehmen. Doch wie bei jedem Hilfsmittel, sei es das Messer in der Küche oder das Werkzeug im Garten, gibt es eine Vielzahl an Varianten, je nach persönlicher Präferenz und Anwendungsgebiet. Von der kleinen Mini-Tastatur bis zu riesigen, mit Makrotasten überladenen Gaming-Tastaturen ist alles möglich. Doch in welche Grundtypen lassen sich Tastaturen einteilen, wie funktionieren sie und wo liegt ihr Ursprung?
Funktionsweise der Tastatur
Ein Computer arbeitet mit einem binären System, bestehend aus Einsen und Nullen. Diese beiden Ziffern stehen für die Zustände Strom oder kein Strom, oder einfacher an und aus. Diese Informationseinheit ist das Bit, was die Abkürzung von binary digit ist. Es stellt die kleinste Einheit an Informationen dar, mit denen ein Computer arbeiten kann.
Die Abfolge der binären Ziffern lässt sich umwandeln in komplexere Zahlen wie Zwei oder Drei, aber auch in Buchstaben. Für die Tastatur gilt: Wenn der Benutzer eine Taste auf dem Keyboard drückt, wird ein elektrisches Signal erzeugt, das eine bestimmte Kombination von Einsen und Nullen repräsentiert, die als binäre Daten interpretiert werden.
Für diese Interpretation ist ein Controller zuständig, der diese Signale in ASCII-Codes oder andere Codierungen übersetzt. Diese werden dann weiterverarbeitet und entweder als Text dargestellt oder als Befehl ausgeführt. Die Kombination der Tasten ALT und F4 lässt zum Beispiel keinen Text erscheinen, sondern beendet ein Programm.
Die Tastatur ist mit der Bandbreite an Befehlen und Informationen, die vom Benutzer an den PC gesendet werden, das Fundamentalste der Eingabegeräte. So wurde die erste Tastatur zur Vorbereitung eines Lochkarten-Computer im Jahr 1946 benutzt. Zum Vergleich: Das Patent für die erste Maus wurde im Jahr 1970 vergeben, rund sieben Jahre nach dem ersten Prototypen.
Dieses frühe Keyboard war einer klassischen Schreibmaschine noch sehr ähnlich, allerdings hatte sie schon ein paar zusätzliche Tasten wie die Enter-, die Alt- und die Control-Taste. Die frühen Komplett-Computer hatten meist einen integrierten Bildschirm und natürlich eine integrierte Tastatur.
Tastaturlayouts für jede Sprache und Lebenssituation
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Doch sobald der Computer weltweit vertrieben wurde, mussten sich die Tastaturen anpassen. Denn das Tastenlayout richtete sich nach dem englischsprachigen Raum. Das auch heute noch verbreitetste Layout ist die QWERTY-Tastatur. Der Name setzt sich aus den ersten sechs Buchstaben der oberen Buchstabenreihe zusammen.
Erfunden wurde es aber für die Schreibmaschine. Bei dieser kam es häufig vor, dass sich bei schneller Tippfolge die Tasten beim Zurückschnellen verklemmten. Um dieses Problem zu lösen, versuchte Christopher Scholes ein Buchstabenlayout zu entwickeln, bei dem häufig benutzte Tasten weiter voneinander entfernt platziert werden. Da Generationen von Tippern das Zehn-Finger-System auf einem solchen Keyboard gelernt haben, hält sich dieses Layout bis heute.
In Mittel- und Osteuropa, insbesondere im deutschsprachigen Raum, hat sich aber ein anderes Layout durchgesetzt, QWERTZ. Dies liegt daran, dass das „Z“ in diesen Gebieten deutlich häufiger benutzt wird als das „Y“. Es gibt aber noch weitere Unterschiede, etwa was die Umlaute betrifft. Da diese in der englischen Sprache nicht vorkommen, war es nicht nötig, sie auf der Tastatur abzubilden. Ganz ähnlich verhält es sich mit dem Eszett (ß).
Natürlich gibt es weitere sprachspezifische Layouts: AZERTY ist etwa im französischen Raum verbreitet, mit eigenen Tasten für „é“, „è“ und „ç“. Das spanische Layout orientiert sich an dem QWERTY-System, allerdings finden sich hier auch das „Ñ“, Akzenttasten für die Vokale und das umgedrehte Fragezeichen „¿“.
Asiatische Tastaturen – etwa die für traditionelles Chinesisch, die japanische Kana-Tastatur oder die indischen Tastaturen, die direkt mehrere Schriftsysteme abbilden – unterscheiden sich noch einmal stark von den bereits genannten Tastaturen.
Es gibt spezielle Tastaturen für Blinde, welche die Braille-Schrift nutzen, oder die Maltron-Einhand-Tastaturen, deren Design an eine Halfpipe erinnern. Diese Tastatur ist zum Beispiel ideal für Menschen, die nur mit einer Hand arbeiten können oder Maus und Tastatur gleichzeitig bedienen möchten. Dementsprechend befindet sich die „Halfpipe“ mit den Tasten entweder auf der linken oder auf der rechten Seite, sodass das Modell passend zur Händigkeit des Nutzers gewählt werden kann.
Das orbiTouch-Keybord hat hingegen nicht eine einzige Taste, da es speziell für Menschen entwickelt wurde, die keine Tasten drücken können. Die Liste an Sonderlayouts und Spezialtastaturen lässt sich noch fortführen.
Mechanische Tastatur im Vergleich zu Folientastatur
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Neben dem Layout stellt sich die Frage, ob es eine mechanische oder eine Folientastatur sein soll. Der wohl auffälligste Unterschied ist der Geräuschpegel. Mechanische Tastaturen haben ein distinktes Klack-Geräusch, während Folientastaturen deutlich leiser sind.
Hier scheiden sich schon die Geister, denn manche bevorzugen das Klacken gegenüber den nahezu lautlosen Tastaturen, da sie so neben dem haptischen noch ein akustisches Feedback bekommen. Für andere ist das Geräusch sehr ablenkend – gerade, wenn sich mehrere Personen ein Büro teilen. Doch bei mechanischen Tastaturen gibt es auch hinsichtlich der Lautstärke eine große Spannweite. Je nach Ausführung, sind Sound-Dämpfer verbaut.
Das ist ein Vorteil der mechanischen Tastaturen, denn die eigenen Tasten sind stark anpassbar in Bezug auf Tippwiderstand und Druckpunktstärke. So lässt sich eine passend auf den Nutzer zugeschnittene Tastatur erstellen.
In diesem Zusammenhang kommen die unterschiedliche Funktionsweisen der beiden Tastaturarten zum Tragen: Im Inneren der Tasten eines mechanischen Keyboards befindet sich eine Konstruktion aus beweglichen Teilen. Sind sind mit einer Art Metallklammer verbunden, die wiederum beim Betätigen einer Taste einen Kontakt auslöst. Damit die Tasten nach dem Anschlag wieder in ihre Ausgangsposition zurückkehren, sind sie jeweils mit einer Metallfeder ausgestattet. Aufgrund ihrer Form und Materialeigenschaften besitzt die Feder eine besondere elastische Verformbarkeit, die äußerst lange anhält. Als Bauteil kommt sie daher auf vielfältige Weise zum Einsatz und in den verschiedensten Produkten. Unterschieden wird zum Beispiel zwischen Druck- und Zugfedern, Biegefedern und Torsionsfedern.
Bei einer Folientastatur hingegen liegt unter den Tasten eine gummiartige Membran mit Leiterbahnen, bestehend aus zwei Schichten. Werden die Tasten gedrückt, kommt die obere mit der unteren Membran in Kontakt und der Stromkreis, der im Normalzustand unterbrochen ist, wird geschlossen.
Unterschiede gibt es ebenso beim Gewicht, denn Folientastaturen sind deutlich leichter als mechanische Keyboards. Außerdem ist das Profil von Folientastaturen niedriger, was neben den Gewichtsvorteilen dafür sorgt, dass der Transport einfacher ist. Insbesondere, wenn das Keyboard als Unterstützung für einen Laptop oder ein Tablet genutzt wird, kann das ein entscheidender Vorteil sein.
Demgegenüber haben mechanische Tastaturen aber den Vorteil, robuster zu sein und defekte Tasten lassen sich problemlos austauschen. Ebenso sind diese Keyboards für ihre Langlebigkeit bekannt und halten mehr Tastenanschläge aus als Folientastaturen. Selbst bei täglicher und stundenlanger Nutzung sind das 50 bis 150 Millionen Tastenanschläge.
Ergonomische Keyboards
Eine Berufskrankheit von Personen, die viel am PC arbeiten, ist das Karpaltunnelsyndrom beziehungsweise die Sehnenscheidenentzündung. Schmerzen im Handgelenk oder Unterarm machen das Tippen zur Qual. Um dem vorzubeugen, sind spezielle ergonomische Tastaturen entwickelt worden. Diese sind so konzipiert, dass sie die Belastung der Handgelenke reduzieren und für eine natürliche Haltung sorgen. Ihre Form ist oft gekrümmt oder in der Mitte geteilt und verringert damit das Risiko von Belastungsverletzungen. Die Anschaffung solcher ergonomischer Keyboards wird unter bestimmten Umständen bezuschusst.
Makrotasten
In der Gaming-Szene haben sich Tastaturen mit Makrotasten schon seit Langem etabliert. Das sind spezielle Tasten, die mit einem eigenen Befehl oder einer Befehlskette belegt werden können. Gamer nutzen sie zum Beispiel, um Tasten mehrfach zu belegen, sodass der Druck der Makrotaste den Befehl mehrerer anderer Tasten umsetzt. Laufen, Springen und Schießen mit einem Tastendruck ist dadurch kein Problem. Allerdings sind im professionellen E-Sport solche Makros verpönt und meist sogar Verboten, da sie den Spielern einen zu großen Vorteil verschaffen.
Tastaturen mit Makrotasten können aber auch im Berufsleben Vorteile bringen, etwa um Textbefehle zu automatisieren. So kann einer Taste direkt die eigene E-Mail-Adresse zugewiesen und so die Eingabe automatisiert werden. Ebenso lässt sich das Starten oder Beenden eines Programmes auf eine solche Taste legen. Programmierer schaffen sich auf die Weise für Codefolgen, die häufig verwendet werden, eine eigene Taste. Diese Form der Automatisierung erhöht die Effizienz und spart damit Zeit.
Fazit
Die Wahl der richtigen Tastatur hängt also immer von der ganz persönlichen Situation ab. Um herauszufinden, welches Keyboard das Richtige, hilft nur eines: ausprobieren. Die potenziellen Vorteile eines passenden Eingabegeräts sollten dabei nicht unterschätzt werden – vor allem nicht, wenn es häufig in Gebrauch ist.
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Janina Winkler ist Redakteurin für technische Themen im Blog der Biteno.com. Wenn Sie nicht gerade reist und unterwegs ist, beschäftigt Sie sich mit der automatisierten Erstellung von Content auf semantischer Basis bei der Digital-Agentur Awantego.
