คีย์บอร์ดเมคานิคอลทำให้พิมพ์เร็วขึ้นไหม?

สวิตช์ทำอะไรจริงๆ

สวิตช์เมคานิคอลมีก้าน (stem) ที่เลื่อนลงภายในตัวเรือน สปริงที่ดันกลับ และหน้าสัมผัสที่ปิดวงจรที่จุดหนึ่งระหว่างระยะเคลื่อนที่ ผู้ผลิตเผยแพร่ตัวเลขที่อธิบายการเคลื่อนไหวนี้

ระยะกดทำงาน (actuation distance) ซึ่ง Cherry เรียกว่า pre-travel คือระยะที่ปุ่มเลื่อนลงไปก่อนจะรับการกด Cherry MX2A Red รับการกดที่ 2.0 มม. จากระยะทั้งหมด 4.0 มม. รุ่น Speed Silver รับการกดที่ 1.2 มม. จาก 3.4 มม. สวิตช์แบบกรรไกร (scissor) ซึ่งเป็นแบบที่อยู่ในแล็ปท็อปส่วนใหญ่ มักมีระยะทั้งหมดระหว่าง 1.0 ถึง 2.5 มม. และสวิตช์แบบผีเสื้อ (butterfly) ที่แล็ปท็อปบางรุ่นเคยใช้มีระยะต่ำกว่า 1 มม.

แรงกด (operating force) คือแรงที่ต้องกดเพื่อให้ไปถึงจุดนั้น สวิตช์ Cherry ทั้งสองรุ่นนั้นต้องใช้ 45 cN หรือประมาณ 46 กรัมแรง สปริงที่เบากว่าและหนักกว่านี้ก็มีให้เห็นทั่วไป

สัมผัสคือรูปร่างของกราฟแรง สวิตช์ linear มีกราฟเรียบ ไม่มีอะไรเกิดขึ้นที่จุดรับการกด สวิตช์ tactile มีจังหวะสะดุด (bump) ก่อนจุดรับการกดเล็กน้อย นิ้วจึงรู้สึกได้ว่าปุ่มรับการกดตรงไหน สวิตช์ clicky เพิ่มกลไกที่ทำให้เกิดเสียงคลิกที่จุดเดียวกัน

นั่นคือการจำแนกประเภททั้งหมด ที่เหลือเป็นการปรับแต่ง ได้แก่ น้ำหนักสปริง วัสดุก้าน การหล่อลื่น และโปรไฟล์ของปุ่มคีย์แคปด้านบน

ทำไมระยะกดทำงานแทบไม่มีผลต่อความเร็ว

นักพิมพ์ที่ 80 WPM กดแป้นประมาณ 400 ครั้งต่อนาที หรือหนึ่งครั้งทุก 150 มิลลิวินาที การศึกษาของ Dhakal et al. ปี 2018 ที่วิเคราะห์การกดแป้น 136 ล้านครั้งจากอาสาสมัคร 168,960 คน วัดช่วงห่างระหว่างการกดแป้นได้เฉลี่ยประมาณ 239 มิลลิวินาที สมมติว่าสวิตช์ที่ตื้นกว่าประหยัดระยะได้ 0.8 มม. ต่อการกดหนึ่งครั้ง ซึ่งราวๆ ส่วนต่างระหว่างสวิตช์ Cherry สองรุ่นนั้น และสมมติว่านิ้วเคลื่อนผ่านระยะนั้นด้วยความเร็วปานกลาง 100 มม. ต่อวินาที นั่นคือ 8 มิลลิวินาทีต่อการกดหนึ่งครั้ง จาก 150 ถึง 239 สามถึงห้าเปอร์เซ็นต์ และเฉพาะในกรณีที่การกดทุกครั้งประหยัดได้เต็มที่ ซึ่งไม่เป็นเช่นนั้น เพราะนักพิมพ์ที่เร็วไม่รอให้ปุ่มหนึ่งเด้งกลับขึ้นมาก่อนเริ่มปุ่มถัดไป

ข้อมูลจังหวะเวลาของการศึกษานี้ยืนยันประเด็นเดียวกันจากอีกด้าน สิ่งที่แยกนักพิมพ์ที่เร็วออกจากนักพิมพ์ที่ช้าคือ rollover คือการกดปุ่มถัดไปก่อนปล่อยปุ่มก่อนหน้า อัตรา rollover เฉลี่ยของอาสาสมัครทั้งหมดคือ 25% และนักพิมพ์ที่เร็วส่วนใหญ่ทำ rollover ใน 40 ถึง 70% ของการกดแป้น เมื่อเกิด rollover การกดแป้นจะซ้อนกันเฉลี่ย 30 มิลลิวินาที นั่นเป็นคุณสมบัติของมือผู้พิมพ์ และของความสามารถของคีย์บอร์ดในการรับการกดที่ซ้อนกัน ไม่ได้เกี่ยวกับว่าปุ่มเคลื่อนที่ลึกแค่ไหน

คุณสมบัติของฮาร์ดแวร์เพียงอย่างเดียวที่มีทางส่งผลต่อความเร็วอย่างเห็นได้จึงเป็นหัวข้อถัดไป

Rollover, NKRO และ ghosting

คีย์บอร์ดต้องรับปุ่มถัดไปได้ในขณะที่ปุ่มก่อนหน้ายังถูกกดอยู่ เกือบทุกตัวทำได้สำหรับสองปุ่ม คีย์บอร์ดเมมเบรนราคาถูกและแล็ปท็อปบางรุ่นใช้เมทริกซ์ปุ่มที่อาจอ่านการกดสามปุ่มบางชุดผิด ปุ่มหนึ่งหายไป หรือมีปุ่มผีโผล่ขึ้นมาทั้งที่ไม่ได้กด ซึ่งเรียกว่า ghosting คีย์บอร์ดเมคานิคอลมักโฆษณาว่ารองรับ N-key rollover (NKRO) หมายถึงตรวจจับทุกปุ่มได้อย่างอิสระ หรืออย่างน้อยก็หกปุ่มพร้อมกันตามโปรโตคอล USB boot มาตรฐาน ซึ่งเกินพอสำหรับการพิมพ์

สำหรับคนพิมพ์ การทดสอบในทางปฏิบัติคือดูว่าการกดไล่เร็วๆ ของคู่ตัวอักษรที่พบบ่อย ("th", "er", "in") เคยทำตัวอักษรหายไหม ถ้าหาย นั่นคือเหตุผลจริงข้อหนึ่งที่ควรเปลี่ยนคีย์บอร์ด เพราะการกดแป้นที่หายไปคือข้อผิดพลาดที่ไม่ได้แก้ซึ่งคุณไม่ได้ทำเอง

Rollover สำคัญกับเราด้วยอีกเหตุผลหนึ่ง ระบบป้องกันการโกงของเราดูคุณลักษณะด้านจังหวะเวลา รวมถึงอัตรา rollover ของคุณ และคนที่พิมพ์เร็วแทบทุกคนกดปุ่มซ้อนกัน rollover ของคีย์บอร์ดคุณจึงเป็นหลักฐานเล็กๆ ว่าคุณเป็นมนุษย์ รายละเอียดอยู่ในเราตรวจจับการโกงอย่างไร

สวิตช์ linear, tactile และ clicky สำหรับการพิมพ์

สิ่งที่เราอ่านมา และสิ่งที่เราเห็นในสถิติรายปุ่มของพวกเราไม่กี่คนที่เปลี่ยนคีย์บอร์ดบ่อย ชี้ไปที่ความแตกต่างด้านอัตราผิดพลาดและความสบาย มากกว่าความเร็ว

สวิตช์ tactile มักช่วยลดการกดจนสุด (bottoming out) เพราะจังหวะสะดุดบอกนิ้วว่าปุ่มรับการกดแล้วและยกนิ้วขึ้นได้ เมื่อพิมพ์นานๆ นั่นหมายถึงแรงต่อการกดที่น้อยลงและความล้าที่น้อยลง บางคนรู้สึกว่าจังหวะสะดุดขัดจังหวะการพิมพ์ เราไม่รู้จักข้อมูลจากการทดลองที่มีกลุ่มควบคุมใดที่แสดงว่ากลุ่มไหนเร็วกว่ากัน

สวิตช์ linear ให้ความรู้สึกลื่นและมีชื่อเสียงว่าเป็นตัวเลือกที่เร็วในหมู่คนที่พิมพ์เป็นกีฬา ถ้าชื่อเสียงนั้นถูกต้อง ก็น่าจะเป็นเพราะการเลือกสรร นักพิมพ์สายแข่งชอบจังหวะกดที่ไม่มีอะไรขัด และพวกเขาก็เร็วได้ไม่ว่าจะใช้แบบไหน

สวิตช์ clicky ให้สัญญาณที่ชัดเจนว่าปุ่มรับการกดแล้ว สำหรับการเรียนรู้ โดยเฉพาะตัวเลขและสัญลักษณ์ที่อยู่ไกลจากแถวเหย้า สัญญาณนั้นมีประโยชน์ และเป็นกรณีเดียวที่เราจะแนะนำผู้เริ่มฝึกให้ใช้ clicky แต่ในออฟฟิศที่ใช้พื้นที่ร่วมกัน เราจะแนะนำให้เลี่ยง ด้วยเหตุผลที่ไม่เกี่ยวกับการพิมพ์เลย

สิ่งที่เปลี่ยนอัตราผิดพลาดได้จริงจากประสบการณ์ของเราคือโปรไฟล์และระยะห่างของคีย์แคป การย้ายจากแล็ปท็อปไปใช้บอร์ดเมคานิคอลที่ระยะกดลึกเกือบสองเท่าและคีย์แคปที่มีส่วนโค้ง จะเปลี่ยนตำแหน่งที่นิ้วตกลงไปหนึ่งหรือสองสัปดาห์ แผนที่ปุ่มที่พลาดบ่อยที่สุดในหน้าผลลัพธ์จะสว่างขึ้นที่ปุ่มขอบระยะเอื้อมของคุณ แล้วมันก็จะเข้าที่ นี่ก็เป็นเหตุผลที่เราแนะนำว่าไม่ควรเปลี่ยนคีย์บอร์ดในช่วงสองสัปดาห์ก่อนการสอบพิมพ์

เสียง และทำไมเราสังเคราะห์เสียงขึ้นเอง

เสียงของคีย์บอร์ดสำคัญกับผู้คนมากกว่าที่พวกเขายอมรับ และเราออกแบบชุดเสียงของเรารอบเรื่องนี้

ปัญหาที่เสียงพิมพ์ในเบราว์เซอร์ทุกแบบต้องแก้คือความหน่วง เสียงที่มาถึงช้ากว่าการกดปุ่มหลายสิบมิลลิวินาทีแย่กว่าความเงียบ เพราะหูได้ยินจังหวะที่นิ้วไม่ได้เล่น การคำนวณไม่ปรานีใคร ที่ 80 WPM ปุ่มจะถูกกดห่างกัน 150 มิลลิวินาที เสียงคลิกที่ช้าไป 40 มิลลิวินาทีจึงอยู่เลยหนึ่งในสี่ของทางไปถึงการกดครั้งถัดไป ความหน่วงบางส่วนมาจากหน้าเว็บ ซึ่งเราแก้ได้ และบางส่วนมาจากหูฟังไร้สาย ซึ่งเพิ่มความหน่วงของตัวเองที่ไม่มีเว็บไซต์ไหนเอาออกได้ ถ้ารู้สึกว่าเสียงคลิกช้าเมื่อใช้หูฟังไร้สาย ลองใช้ลำโพงของแล็ปท็อป

ชุดเสียงสิบสองชุดของเรา (soft click, thock, tactile, linear, clicky, typewriter, pop, beep, pentatonic, piano, bubbles และ marimba) สร้างขึ้นในเบราว์เซอร์ด้วย Web Audio API แทนการเล่นจากไฟล์บันทึกเสียง ไม่มีไฟล์เสียงให้ดาวน์โหลดหรือถอดรหัส การกดแป้นครั้งแรกหลังหน้าโหลดจึงมีเสียง และครั้งที่พันก็เช่นกัน ด้วยความหน่วงเท่ากัน เสียงดังที่เหตุการณ์ keydown ไม่ใช่เหตุการณ์ input ที่ตามมา เพราะ keydown คือจังหวะแรกสุดที่เบราว์เซอร์รู้ว่ามีการกดปุ่ม เราปรับระดับเสียงใหม่ในเดือนตุลาคมหลังได้รับความเห็นว่าชุดเสียงเบาเกินไป ตอนนี้ระดับเสียงเริ่มต้นตรงกับ master gain อย่างน้อย 0.45 เสียงที่ดังที่สุดของทุกชุดมีค่าสูงสุด 0.6 ขึ้นไปก่อนเข้าลิมิตเตอร์ และมี unit test ตรวจกราฟระดับเสียงและค่าสูงสุดของทุกชุด เพื่อไม่ให้ค่าเหล่านี้คลาดเคลื่อน

ชุด "thock" และ "clicky" จำลองจากสิ่งที่ผู้คนบรรยายเวลาพูดถึงสวิตช์ ชุดแรกเป็นเสียงเคาะทุ้มที่ถูกลดเสียงสะท้อน ชุดหลังเป็นเสียงคลิกที่แหลมกว่าและมีย่านเสียงสูง ทั้งสองเป็นเพียงการประมาณ เสียงคลิกที่สังเคราะห์ขึ้นจะไม่มีวันเหมือนสวิตช์ linear ที่หล่อลื่นแล้วบนเพลททองเหลือง ชุดเสียงเหล่านี้มีไว้สำหรับแล็ปท็อปและสำหรับคนที่อยากได้การตอบสนองโดยไม่ต้องมีฮาร์ดแวร์

เสียงเมื่อผิดแยกออกมาต่างหาก และเราแนะนำให้เปิดไว้ระหว่างฝึก เป็นเสียงต่ำที่ทุ้มพร้อมเสียงเคาะสั้นๆ ตั้งใจให้ทึบ เพื่อไม่ให้การผิดติดๆ กันกลายเป็นเสียงไซเรน

อะไรที่เปลี่ยนความเร็วในการพิมพ์ได้จริง

นี่คือลำดับที่เราจะจัดให้

• ฝึกคู่ตัวอักษรที่อ่อน ในข้อมูลปี 2018 ความเร็วในการสลับมือของนักพิมพ์เมื่อพิมพ์คู่ตัวอักษรที่ใช้มือสลับกันมีความสัมพันธ์กับความเร็วที่ r = -0.72 ไม่มีคีย์บอร์ดไหนเปลี่ยนสิ่งนี้ได้ แต่แผนฝึก เปลี่ยนได้
• ความแม่นยำ WPM สุทธินับเฉพาะคำที่พิมพ์ถูกทั้งคำ และการแก้ทุกครั้งต้องเสีย Backspace หนึ่งครั้งกับการหยุดชะงัก บทความเรื่องความแม่นยำ มีการคำนวณไว้
• การใช้นิ้ว การกำหนดนิ้วที่ใช้ได้ดีที่ 40 WPM แต่ตันที่ 60 พบบ่อยกว่าข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์ใดๆ สถิติรายปุ่มจะแสดงเป็นปุ่มหนึ่งที่มีช่วงห่างสูงกว่าปุ่มข้างเคียงมาก
• Rollover ถ้าคีย์บอร์ดของคุณทำปุ่มหายเมื่อกดไล่เร็วๆ ให้เปลี่ยน ถ้าไม่หาย ก็ใช้ได้
• ทุกอย่างที่เหลือของคีย์บอร์ด ได้แก่ ชนิดสวิตช์ ระยะกดทำงาน วัสดุคีย์แคป เคส คือความสบาย สัมผัส และเสียง ไม่ใช่ความเร็ว

นั่นคือเหตุผลที่เราจะบอกคนที่พิมพ์ 65 WPM บนแล็ปท็อปว่า ถ้าอยากได้คีย์บอร์ดก็ซื้อได้ และคาดได้ว่าตัวเลขจะขยับเพราะสิ่งที่พวกเขาทำบนคีย์บอร์ดนั้น

สวิตช์แบบไหนดีที่สุดสำหรับการพิมพ์?

สำหรับคีย์บอร์ดเมคานิคอลตัวแรก แนะนำบอร์ดแบบ tenkeyless หรือ 75% ที่ใช้สวิตช์ tactile หรือ linear ที่ได้รับการยอมรับ สปริงเบาถึงปานกลาง จากผู้ผลิตที่เผยแพร่สเปกระยะกดทำงานและรองรับ NKRO ถ้าทำได้ให้ลองสวิตช์ก่อนซื้อ ความต่างระหว่าง "ฉันชอบ tactile" กับ "ฉันเกลียด tactile" ใช้เวลาแค่หนึ่งนาทีกับที่ลองสวิตช์ และไม่มีใครทำนายแทนคุณได้ ถ้าคุณเขียนโค้ด ลองพิจารณาบอร์ดแบบแยกส่วนหรือแบบกะทัดรัดที่มีเลเยอร์สัญลักษณ์ นั่นเป็นประโยชน์จากเลย์เอาต์มากกว่าจากสวิตช์ และบทความพิมพ์สัมผัสสำหรับโปรแกรมเมอร์ ของเราพูดถึงเรื่องนี้

ถ้าไม่อยากเสียเงินเลย ให้เปิดชุดเสียง "tactile" ที่นี่ เปิดเสียงเมื่อผิด แล้วทำแบบทดสอบความเร็วการพิมพ์ การตอบสนองนี้คือสิ่งที่คีย์บอร์ดจะให้คุณเกือบทั้งหมด และคีย์บอร์ดที่คุณมีแทบแน่นอนว่ารองรับ rollover อยู่แล้ว ลองพิมพ์ "the the the" เร็วๆ แล้วตรวจดู

คำถามที่พบบ่อย

คีย์บอร์ดเมคานิคอลช่วยให้พิมพ์แม่นยำขึ้นไหม?

ช่วยได้เล็กน้อย ส่วนใหญ่ผ่านการตอบสนองที่ชัดเจนขึ้นและความล้าที่น้อยลงเมื่อพิมพ์นานๆ คาดไว้ว่าจะมีข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้นหนึ่งหรือสองสัปดาห์ระหว่างที่นิ้วปรับตัวกับระยะกดและรูปทรงคีย์แคปใหม่

จุดกดทำงานที่ตื้นกว่าทำให้เร็วขึ้นไหม?

เร็วขึ้นได้อย่างมากแค่ไม่กี่มิลลิวินาทีต่อการกดหนึ่งครั้ง เทียบกับช่วงห่างเฉลี่ยระหว่างปุ่มประมาณ 239 มิลลิวินาที เทคนิค rollover สำคัญกว่ามาก