Een wondere wereld
We gebruiken vrijwel allemaal dagelijks een toetsenbord. Al sinds de uitvinding van de typemachine is het principe weinig veranderd; een toetsenbord is opgebouwd uit een paar rijen toetsen met een of meer symbolen en het aanslaan ervan levert de gewenste tekens op het scherm of papier op.
De parallel met typemachines is geen toevallige; het bekende qwertytoetsenbord is direct afgeleid van de ouderwetse typemachine, waarbij de stangen met daaraan de hamers met de letters zo werden gerangschikt, dat veelgebruikte tekens elkaar niet in de weg zouden zitten. Het is zeker niet de effectiefste lay-out voor typisten, maar het gros van de toetsenborden wordt nog altijd in deze bekende lettervolgorde geproduceerd.
We gaan in dit achtergrondverhaal kort in op de geschiedenis van toetsenborden en zoomen daarna in op het moderne, 'mechanische' toetsenbord, waarvan de bekendste de klikkende toetsenborden zijn. Welke typen, merken, schakelaars en modificaties bestaan er zoal? We kijken kort naar andere typen toetsenborden, de geschiedenis van het klavier en wat terminologie, zoals roll-over en ghosting, maar concentreren ons op de luxe toetsenborden met schakelaars, gameprofielen, rgb-leds en programmeerbare toetsen.
Geschiedenis: van typemachine tot mechs
In de inleiding haalden we ze al even aan: typemachines. De eerste typemachines werden inmiddels al weer ruim honderdvijftig jaar geleden geïntroduceerd, met in 1873 de eerste Remington met qwertytoetsenbord. Vijf jaar later kwam het tweede model, met een shiftfunctie, en een jaar of twintig later werd de tabtoets bedacht. Weer tien jaar later, in het eerste decennium van de twintigste eeuw, kreeg de typemachine een standaardontwerp. Leuk detail is de ontwikkeling van een 'stille' typemachine in 1917.
Inmiddels zijn toetsenbordliefhebbers juist weer op zoek naar toetsenborden met een flink klikgeluid en zijn er speciale toetsen te koop die op de ronde schotels van een typemachine lijken.
Natuurlijk blijven we niet bij typemachines hangen, maar gaan we verder naar toetsenborden. Daarvoor moeten we eerst langs elektrische typemachines, waarvan de eerste al in 1902 werd bedacht. Die eerste modellen hadden een motortje om de typearmen te bewegen, maar latere modellen maakten gebruik van een bolletje met daarop alle karakters. Dat bolletje werd in de juiste positie gedraaid en tegen het lint gedrukt. Met name IBM werd dankzij deze techniek bekend van zijn Selectric-typemachine. Later kwamen er modellen met geheugen, zodat je fouten nog kon corrigeren.
/i/2001240545.jpeg?f=imagenormal)
Al die technieken werden echter vrij vlot ouderwets door de komst van de personal computer. Helemaal toen in de loop van de jaren tachtig WordPerfect de standaard voor tekstverwerken op IBM-compatible pc's werd. Weinig pc-toetsenborden waren zo iconisch als de Model M-toetsenborden van IBM, ook wel clicky of clickety keyboards genoemd. Deze zijn na twintig of dertig jaar nog steeds in gebruik, wat deels te danken is aan de bijzonder stevige constructie.
Race to the bottom
Om een pc of een paar pc's in elk huis te krijgen, moest de prijs omlaag en tegenwoordig kost een pc nog slechts enkele honderden euro's. Een toetsenbord als de Model M is daarvoor veel te duur en dus moesten er goedkopere toetsenborden komen, die makkelijk in massa geproduceerd kunnen worden en net zo lang meegaan als de korter wordende levensduur van een systeem, of nog veel korter.
/i/2001240547.png?f=imagenormal)
Zo kwamen steeds goedkopere plastic toetsenborden met membranen in plaats van schakelaars op de markt. Het voordeel is dat die nog maar enkele tientjes of zelfs enkele euro's kosten. De keerzijde van de medaille is de kwaliteit en het gevoel van de toetsenborden. Het is vaak wat krakkemikkig en met goedkope, gladde toetsen is het niet voor iedereen fijn tikken.
Het traditionele toetsenbord heeft in de loop der tijd ook flink wat varianten gekregen, van de bekende chiclettoetsenborden, die eerst voor laptops en later voor desktops geproduceerd werden, tot andere laptopachtige toetsenborden met vrij platte toetsen die weinig 'travel' hebben. Over oprolbare toetsenborden zullen we het niet hebben; die zijn meer gimmick dan bruikbaar, en geprojecteerde en touchtoetsenborden tellen we evenmin mee.
Dat we tegenwoordig toch weer veel mechanische toetsenborden zien, heeft vooral te maken met de focus van de pc-industrie op gaming. Sinds enkele jaren merken fabrikanten dat mechanische toetsenborden gretig aftrek vinden onder gamers, die met een geavanceerd toetsenbord betere prestaties in e-sports zouden neerzetten. Die trend is niet tot gaming beperkt gebleven, maar heeft zich doorgezet naar een veel breder publiek.
Een overzicht van verkrijgbare toetsenborden
We gaven het al aan; je kunt allerlei soorten toetsenborden kopen, niet alleen wat de techniek betreft, maar ook op het gebied van afmetingen en de toetsen zelf. We noemen eerst een paar verschillende technieken voor de schakelaars en kijken dan naar de verschijningsvormen van de toetsenborden.
Membraantoetsenbord
De goedkoopste en meestgebruikte techniek vinden we in membraantoetsenborden. Die maken gebruik van een plastic membraan in plaats van een pcb of printplaat. Op een tweede membraan zit een gespiegelde structuur en als je een toets indrukt, druk je die twee laagjes tegen elkaar en sluit je het circuit. Je hebt dus slechts een paar lagen plastic met geleidende spoortjes nodig om een toetsenbord te maken.
De feedback is vanzelfsprekend niet geweldig en het is een vrij kwetsbaar systeem voor vocht. Als dat tussen de laagjes plastic komt, is het einde oefening. Doordat er geen printplaat aan te pas komt en de schakelaars in de membranen geïntegreerd zijn, is dit extreem goedkoop te produceren en populair bij fabrikanten.
Dome-switchtechniek
Een stapje complexer en duurder is de dome-switchtechniek. In plaats van twee membranen die tegen elkaar gedrukt worden, is er sprake van een rubberen laag met toetsenbolletjes of domes. Die bevatten een geleidend stempeltje dat het contact sluit. Op het rubberen vel zitten de toetsen en voor de 'klik' worden dunne metaal- of polyurethaanlaagjes gebruikt.
Fundamenteel wijken deze toetsenborden weinig af van membraantoetsenborden, maar ze bieden iets meer feedback. Deze techniek wordt soms uitgebreid met schaarscharnieren; elementen die de toets omhoogdrukken als deze wordt losgelaten. De schaarscharnieren dienen als vervanging voor de rubberen of metalen koepeltjes en worden in veel chiclet-toetsenborden toegepast.
Exotische vormen
Zo langzamerhand komen we toch echt bij mechanische toetsenborden, hoewel we eerst nog twee vrij exotische varianten moeten bespreken. Zo zijn er capacitieve toetsenborden, waarbij het mechanisme om contact te maken lijkt op dat van dome-keys, maar met een capacitief geleidend vlak onder de toets. Dit verandert de geleiding in condensators die op een pcb geprint zijn. Het voordeel is dat deze techniek mechanische toetsen toelaat, maar eenvoudige en volledig van de buitenwereld geïsoleerde schakelaars gebruikt.
Hall-effecttoetsen werken met magneten en kunnen daarom eveneens waterdicht gemaakt worden. De 'ouderwetse' buckling-springtoetsen ten slotte, kennen we nog van vroeger. Een veer onder de knoppen drukt op een metalen strip en als de veer ombuigt of buckles, valt de metaalstrip op het contact. Deze techniek werd gebruikt in klassieke mechanische toetsenborden, zoals het Model M-toetsenbord van IBM.
Formaten
Natuurlijk zijn toetsenborden er in verschillende formaten. Zo kun je het standaard 104-toetsenbord kopen, met een apart numeriek deel, pijltjestoetsen en toetsen als page-up, page-down, enzovoort. Er zijn ook compactere toetsenborden, waarbij de tkl het bekendste is. Dat is een tenkeyless-toetsenbord, dus zonder numeriek deel. Zestigprocent- en veertigprocenttoetsenborden zijn compact tot ultracompact, en ten slotte zijn er exoten als de ErgoDox, een split keyboard dat, zoals de naam aangeeft, ergonomisch moet zijn.
Mekka voor gamers en tweakers?
Een toetsenbord is voor sommigen een noodzakelijk kwaad en het maakt hun weinig uit of ze op een meegeleverd Dell-bordje, een no-nametoetsenbordje van vijf euro of een laptop tikken. Voor een steeds grotere groep is het toetsenbord echter een cruciaal onderdeel van een computer. Het is immers, naast je muis, het enige invoerapparaat en dus een stuk hardware waarmee je enorm veel interactie hebt. Om diezelfde reden kopen veel mensen een comfortabele muis en een fatsoenlijk beeldscherm, dat prettiger kijkt dan een exemplaar met gebrekkige kijkhoeken en slechte kleurweergave. Een mechanisch toetsenbord geeft een heel ander gevoel dan bijvoorbeeld een chiclettoetsenbord, moet veel langer meegaan en is bovendien upgradeable, modificeerbaar en hackbaar.
Een van de aspecten waarin mechanische toetsenborden naar verluidt uitblinken, is de levensduur van de switches. De meeste schakelaars worden gegarandeerd voor vijftig miljoen keer indrukken. Een membraantoets zou tussen de vijf en tien miljoen keer indrukken meekunnen. Om dat in perspectief te plaatsen: dan moet je bijna drie jaar lang elke dag veertien uur lang de toetsen elke seconde indrukken.
Je gebruikt natuurlijk niet elke toets even vaak; sommige letters gebruik je vaker dan andere. Tik je fulltime, met een gemiddeld aantal aanslagen van 250 per minuut, dan tik je zo'n 50 keer per minuut de letter e: de frequentie van de e in een Nederlandse tekst is namelijk ongeveer 15 tot 20 procent. Doe je dat 8 uur per dag en 300 dagen per jaar, dan zit je op zo'n zeven miljoen keer de letter e. Je toetsenbord zou dan een jaar of zeven meegaan. Nu kun je natuurlijk individuele toetsen vervangen, zodat je de levensduur verlengt, iets wat bij membraantoetsenborden niet mogelijk is. Waarom zou je een toetsenbord van honderd, honderdvijftig euro niet voor een paar euro repareren? Een losse switch kost immers slechts ongeveer een euro. En als je je toetsen zat bent, of ze zijn versleten, dan kun je je keyboard een andere look geven door er een vers stel toetsen op te zetten: allemaal voordelen die een goedkoop toetsenbord je niet biedt.
Er zijn grofweg twee of drie groepen mensen voor wie het toetsenbord wellicht belangrijker is dan voor de doorsneegebruiker: gamers, mensen die enorm veel tikken, zoals schrijvers of programmeurs, en de tweaker die van alles wat doet, maar wel continu vijf of tien vingers op het toetsenbord heeft. En net als de activiteiten van die groepen verschillen ook hun eisen aan een toetsenbord.
Voor de gamer, zo menen de hardwarefabrikanten, moet het toetsenbord er ten eerste aantrekkelijk uitzien, wat je met stoere namen en rgb-leds bewerkstelligt. Verschillende macro's voor games en afwijkende kleuren voor de bekende WASD-toetsen zijn ook vrij gebruikelijk. Een beetje stevigheid is nooit weg en de toetsen hebben over het algemeen bepaalde karakteristieken die geoptimaliseerd zijn voor gamers, zoals lineaire respons of juist een duidelijk voelbaar indrukpunt. Daarover later meer.
/i/2001240551.jpeg?f=imagenormal)
Veeltikkers hebben andere belangen. Het zal een schrijver een zorg zijn of de WASD-toetsen oplichten of dat een bepaalde toetsencombinatie in de ene game een beschermende spreuk afroept en tegelijk medespelers geneest, terwijl je pijlen met mana geladen worden. Een no-nonsensetoetsenbord met een duidelijke aanslag is dan veel belangrijker en misschien mag zo'n toetsenbord best herrie maken. Voor programmeurs kunnen programmeerbare macro's juist handig zijn en die kunnen vaak toe met kleinere toetsenborden, zonder numeriek deel of zelfs nog kleiner.
Tweakers kunnen hun hart ophalen met de veelzijdigheid van mechanische toetsenborden. Je kunt kiezen voor een mix tussen game- en veeltikborden, speciale macro's voor al je wensen gebruiken, verschillende lagen in je toetsenbord programmeren voor nog meer functionaliteit en kiezen uit diverse maten, van volledige 104-toetsenborden tot microborden met alleen de noodzakelijke toetsen erop. En dan hebben we het nog niet over het zelf maken, modificeren en upgraden van je toetsenbord.
Hoe werkt een toetsenbord: terminologie
Het basismateriaal van een mechanisch toetsenbord is uiteraard de switch, of schakelaar. De switches zijn vaak in een pcb gesoldeerd, met een metalen plaat ertussen om ze stabiel te houden. Met kleine tabjes worden de switches in die metaalplaat geklikt, waarna de pootjes in het pcb worden vastgesoldeerd. Een toetsenbord met plate-mounted switches voelt veelal steviger aan; de pcb-mounted switches kunnen een beetje meeveren. Je kunt plate-mounted switches echter weer lastig modificeren zonder alles los te solderen, want de tabjes die de behuizing dichthouden, worden geblokkeerd door de metalen plaat. Uiteraard zit in beide gevallen nog een, vaak kunststof, behuizing om het toetsenbord.
De meeste switches hebben twee pootjes, maar er zijn varianten met vier of vijf pootjes, als van leds of rgb-leds gebruik wordt gemaakt. Switches zijn bovendien soms voorzien van twee extra pinnen naast een centrale pin aan de onderkant. Daarbij kunnen ze in het pcb verankerd worden, tegenover switches die in een plate geklemd worden.
Om de toetsaanslagen te detecteren, is een controller nodig die kan uitlezen wanneer een contact wordt gesloten. Als elke toets individueel zou worden aangesloten, zou je ruim tweehonderd pinnen op die controller nodig hebben en dat is te bewerkelijk en te duur. Reden om een slimmere, efficiëntere methode te verzinnen: een matrix. Door de toetsen in rijen en kolommen aan te sturen, heb je veel minder inputpinnen nodig. De controller leest een matrix per kolom uit en een ingedrukte toets in die kolom levert in de desbetreffende rij een detectie van een ingedrukte toets op. Daarmee hoeft een volledig toetsenbord nog maar een stuk of twintig kolommen en vijf of zes rijen uit te lezen.

Dat uitlezen van matrices heeft soms ongewenste gevolgen: ghosting en blocking, twee bezwaren die door fabrikanten met antiblockingmarketing worden weerlegd.
Ghosting en blocking
We beginnen bij ghosting, het verkeerd detecteren van een toetsaanslag. Als er verschillende toetsen worden ingedrukt, kan de stroom door het circuit een ongewenste weg volgen. Als bijvoorbeeld de W en de S samen in een kolom zitten, en de E en de D ernaast in een tweede kolom, en als de W en de E in een rij zitten, en de S en de D in een tweede rij, dan is het volgende scenario denkbaar. Als de W, E en D worden ingedrukt en de controller bezig is de kolom van W en S uit te lezen, kan een stroom via de gesloten S-switch in rij 2 uitkomen. Omdat rij 2 van kolom 1 dan actief lijkt, denkt de controller dat de S ook ingedrukt is. Dat levert een spookaanslag van S op, wat ghosting genoemd wordt. Een makkelijke oplossing is elke switch van een diode voorzien, zodat de stroom maar één kant op kan, maar voor fabrikanten betekent dat extra kosten. De betere ontwerpen hebben wel een diode bij elke switch.

Ghosting kun je ook tegengaan door middel van blocking: de controller wordt dan geprogrammeerd om maar een beperkt aantal toetsaanslagen in een deel van de matrix te registreren. Zo kunnen toetscombinaties die ghosting kunnen veroorzaken, geblokkeerd worden, maar dan loop je het risico toetsaanslagen te missen door ze te negeren. Zo kan de controller met two-key rollover, of 2kro, twee toetsaanslagen detecteren en negeert hij alle extra aanslagen.
Als diodes gebruikt worden, kan de stroom niet verkeerd lopen en kan in principe elke hoeveelheid toetsen gedetecteerd worden, een eigenschap die als Nkro of N-key rollover bekendstaat. In de praktijk zal dat echter beperkt zijn tot 6kro, omdat de usb-hid-interface van computers het aantal toetsaanslagen beperkt tot zes, plus vier modifiers als alt en control. Sommige toetsenborden werken daar weer omheen door zich als twee of meer toetsenborden te presenteren.
De bekende Cherry-switches
Cherry, een Duits bedrijf dat al ruim dertig jaar switches produceert, is verreweg de bekendste fabrikant voor componenten van mechanische toetsenborden. Sterker, het merk is een soort luxaflex geworden, in die zin dat de naam synoniem is voor alle mechanische switches, ook die van andere fabrikanten.
Het is dus niet altijd zeker dat je een toetsenbord met Duitse switches krijgt als je niet verder kijkt dan 'Cherry MX'. Cherry MX-toetsen hebben de toon gezet en kennen diverse varianten die met kleuren worden aangeduid. Ook andere fabrikanten volgen die kleurcodes en over het algemeen geldt dat net zo voor de bijbehorende karakteristieken. Dat Cherry de eerste was, betekent overigens niet dat deze toetsen de beste keus zijn. Alle switches mogen dan op elkaar lijken, ze kunnen net een beetje in gevoel verschillen. Zo hebben bruine Gaterons iets meer klikgevoel dan een bruine Cherry-switch. Bovendien zijn de Cherry's de duurste switches van alle MX-varianten, dus vaak kun je een goedkoper toetsenbord scoren met bijvoorbeeld Gateron Blue-switches die net zo lekker klikken.
Om te begrijpen hoe de switches aan hun eigenschappen komen, moet je weten hoe ze in elkaar zitten. In de vierkante behuizing zit centraal een veer met daarbovenop de steel, in verschillende kleuren. Aan de steel zitten plastic uitsteeksels die een metalen veerblad bedienen. Die bewegende veer maakt contact met een stationaire veer en het bewegende plastic deel bepaalt welk soort switch het is. Zo heeft een blauwe schakelaar een plastic 'slider' met extra uitsteeksels, terwijl een lineaire zwarte die niet heeft.
We geven in onderstaande tabellen de kleuren weer, samen met de kracht die nodig is om de switch contact te laten maken. Lineair geeft aan dat er geen duidelijk voelbare klik is; tactile-switches hebben een klik om het contactpunt aan te geven. De meeste switches hebben een travel, dat wil zeggen hoever je de toets kunt indrukken, van vier millimeter. Daarbij is onderscheid te maken tussen pre-travel en totale travel. De pre-travel is de beweging omlaag voordat je het actuatiepunt bereikt en de totale travel de afstand die je overbrugt voordat de toets de bodem raakt.
De afstand tussen het actuatiepunt en het punt waarop de toets niet meer actief is, dus de mate waarin je de toets weer omhoog moet laten komen om de toets te deactiveren, wordt de hysterese of hysteresis genoemd. Gaming-toetsen hebben een kleine hysterese, om snel opnieuw indrukken mogelijk te maken. Andere toetsen moet je verder omhoog laten komen. De krachtdiagrammen, zoals onderstaande van Kailh-switches, maken duidelijk waar de actuatie- en resetpunten met bijbehorende krachten en hysterese liggen.
/i/2001240429.png?f=imagenormal)
Cherry-switches |
Type |
Kracht (cN of gram) |
Cherry MX Blue |
Click |
50 gram |
Cherry MX Green |
Click |
80 gram |
Cherry MX Brown |
Tactile |
45 gram |
Cherry MX Clear |
Tactile |
55 gram |
Cherry MX White |
Tactile |
80 gram |
Cherry MX Red |
Lineair |
45 gram |
Cherry MX Black |
Lineair |
60 gram |
Cherry MX Grey |
Lineair |
80 gram |
Gateron-switches |
Type |
Kracht (cN of gram) |
Gateron Blue |
Click |
55 gram |
Gateron Green |
Click |
80 gram |
Gateron Brown |
Tactile |
45 gram |
Gateron Clear |
Lineair |
35 gram |
Gateron Red |
Lineair |
45 gram |
Gateron Black |
Lineair |
50 gram |
Gateron Yellow |
Lineair |
50 gram |
Kailh-switches |
Type |
Kracht (cN of gram) |
Kailh Blue |
Click |
60 gram |
Kailh Brown |
Tactile |
60 gram |
Kailh Red/Yellow |
Linear |
50 gram |
Kailh Black |
Linear |
60 gram |
Greetech-switches |
Type |
Kracht (cN of gram) |
Greetech Blue |
Click |
55 gram |
Greetech Brown |
Tactile |
50 gram |
Greetech Red |
Lineair |
45 gram |
Greetech Black |
Lineair |
65 gram |
Sommige fabrikanten geven de indrukkracht op in cN, andere in gram; ze verschillen een factor 1,02. Wij gebruiken ze uitwisselbaar.
Cherry MX-toetsen mogen dan de bekendste switches zijn, er zijn veel meer fabrikanten die volgens dezelfde specificaties werken. Bekende alternatieven zijn die van Gateron, Kailh van Kaihua en Greetech. Die maken vrijwel dezelfde switches; de benodigde kracht om een toets in te drukken, de kleuren van de steeltjes en de afmetingen zijn allemaal gelijk, zodat je de schakelaars en toetsen kunt uitwisselen. De twee schalen van de behuizing zijn daarentegen zelden identiek. Je kunt dus niet de bovenkant van een Cherry-switch op een Gateron-onderkant zetten.
Dan zijn er nog enkele exotischere switches van merken als Topre, die vooral in Japan verkrijgbaar zijn, en Matias-switches die de niet meer verkrijgbare Alps-switches vervangen. Verder moeten we nog de Razer-switches noemen, die klonen van Cherry MX zijn en samen met Kaihua werden ontwikkeld, en Logitechs Romer-G-schakelaars, die door Omron worden geproduceerd en in enkele Logitech-toetsenborden worden gebruikt. Met name de Razer-switches kom je nogal eens tegen in de gelijknamige toetsenborden; de Topres en andere exoten zijn vooral voor de doorgewinterde keyboardverzamelaar.
Ten slotte noemen we enkele speciale uitvoeringen van bestaande modellen. Zo kun je gemodificeerde Cherry MX- of Gaterons kopen, die respectievelijk Ergo Clear en Zealio's genoemd worden, en waarbij eigenschappen van verschillende schakelaars zijn gecombineerd om nieuwe karakteristieken te ontwikkelen.
Modificaties
Mechanische switches zijn ideaal voor tweakers dankzij hun aanpasbaarheid. Heb je een setje switches gekocht en wil je liever een iets zwaardere aanslag, dan kun je een stijvere veer in de behuizingen zetten. De plastic omhulsels zijn vrij eenvoudig open te maken, waarna je de veer kunt aanpassen om meer of minder weerstand te krijgen.
Ook is het mogelijk je switches te smeren met speciale vetten en er zijn zelfs modificaties met tandflos bekend. Een heel eenvoudige aanpassing om het geluid van een mechanisch toetsenbord bij het bereiken van de volledige diepte te dempen, zijn O-ringen. Die schuif je om het steeltje van de keycaps en zo dempen ze het 'bottoming out'.
Het wordt pas echt leuk als je zelf je toetsenborden gaat bouwen of aanpassen. Zo kun je met kleine controllerbordjes als de Arduino Pro Mini of een Teensy je eigen firmware op de controller programmeren en een keyboardcontroller bouwen. Daarbij kun je uit een enorme hoeveelheid firmware kiezen, die je uiteraard ook naar believen kunt aanpassen. Of als de gewenste functionaliteit of lay-out niet voorhanden is, maak je gewoon je eigen toetsenbordlay-out, compleet met net zo veel lagen als je nodig hebt.
We hebben het tot dusver over de switches, controllers en pcb's gehad, maar waar tik je op? Op toetsen. En toetsen slijten, worden glimmend, lelijk en geven je toetsenbord zijn eigen uiterlijk. Logisch dus dat mechanische toetsenborden ook daarvoor een keur aan opties bieden. Zo heb je toetsen van verschillende materialen, kleuren en vormen, en met een keycap-puller kun je de toetsen eenvoudig van je switches trekken en vervangen door andere exemplaren. Daarbij heb je een enorme keuze aan kleuren, kwaliteiten en andere opties. En aangezien alle Cherry MX-kruizen en die van klonen hetzelfde zijn, kun je keycaps van allerlei toetsenborden wisselen.
Hoe kies je de toetsen voor op je toetsenbord? De kwaliteit van de toetsen is afhankelijk van het materiaal dat voor de constructie is gebruikt en de manier waarop de letters en andere markeringen op toetsen zijn aangebracht.
Zo kun bijvoorbeeld kiezen voor toetsen met pad-printing. Dat is de goedkoopste optie, die makkelijk kan vervagen, aangezien de legenda's simpelweg met een inkt boven op de kunststof van de toetsen wordt aangebracht. Markeringen worden ook via diverse methodes met behulp van lasers aangebracht, waarbij symbolen direct gebrand kunnen worden, of waarbij een laagje verwijderd kan worden om een andersgekleurde ondergrond tevoorschijn te halen of om de leegte te vullen met kleurstoffen.
Sommige keycaps worden gemaakt met een proces dat doubleshot molding wordt genoemd. Daarbij wordt het grootste deel van de toets met de ene kleur in een vorm gespoten, waarna een tweede kleur de uitsparingen opvult, meestal de belettering. Een letter kan zo nooit vervagen, want die is door en door van bijvoorbeeld wit plastic in een zwarte toets gemaakt.
/i/2001241083.jpeg?f=imagenormal)
De goedkoopste opties voor het materiaal van de toetsen zijn abs-toetsen, die na verloop van tijd wat kunnen gaan glanzen. Dat is verreweg het meestgebruikte plastic. Pvc wordt ook veel gebruikt en voor transparante onderdelen wordt veelal polycarbonaat gebruikt. Een chiquere kunststof is pbt, dat wat zwaarder en duurder is. Dat geeft een iets ruwer oppervlak, wat sommigen fijn vinden. Nog duurder is een kunststof die pom genoemd wordt. Dat is weer een tikkie zwaarder en gezien de prijs vind je het zelden toegepast in toetsen. Helaas is het bij toetsen vrij lastig om met zekerheid vast te stellen welk materiaal is gebruikt. Je kunt ze in water gooien en kijken hoe snel ze zinken; abs zinkt vrij langzaam, de dichtere plastics zijn zwaarder en zinken sneller.
Dan zijn er uiteraard nog de vormen van de toetsen. Hou je van kommetjes of juist van vlakke toetsen? Moeten ze vierkant zijn of vind je een ronde toets mooier? En koop je een toetsenbord met een duidelijke trap in de rijen toetsen of juist vlakker? Allemaal keuzes die je kunt maken bij het uitzoeken van een toetsenbord. En als je niet genoeg keus hebt, kun je nog zelf toetsen maken. Enthousiastelingen maken namelijk soms hun eigen mallen om zelf toetsen te gieten in plastic of metalen als zilver. Dat levert aparte en unieke toetsen op, die vaak maar beperkt gebruikt worden, bijvoorbeeld de Escape-toets.
Verlichting en constructie
Tot slot kijken we naar twee aspecten van een toetsenbord: de onontkoombare ledverlichting en hoe een toetsenbord fysiek in elkaar zit. We beginnen met dat eerste. Vooral op gameborden zijn rgb-leds populair, maar ook veel custom keyboards zijn van uitgebreide verlichtingsopties voorzien.
De leds kunnen als smd-componenten op het pcb worden gesoldeerd, maar gebruikelijker is een led in de switch zelf. De meeste switches in de Cherry MX-familie hebben standaard uitsparingen voor leds. Kleine ronde gaten zijn bedoeld voor monochrome leds en rechthoekigere voor rgb-leds. Vaak zijn de bovendeksels van de switches transparant, zodat het licht gelijkmatig wordt verdeeld. Voor de aansturing van de leds zijn vaak aparte controllers nodig, die via Windows-software de kleurschema's kunnen aanpassen.
We noemden al dat de switches direct op het pcb gemonteerd kunnen worden met behulp van twee extra nokjes en dan in een behuizing ingebouwd kunnen worden. Vaak is een platemontage meer solide; de switches zijn dan nog steeds in het pcb gesoldeerd, maar klemmen in een metalen plaat. De reguliere toetsen zijn dan klaar, op de keycap na, maar er is natuurlijk ook een flink aantal speciale toetsen. De backspace-, enter-, control- en shift-toetsen, en de spatiebalk zijn de bekendste afwijkende toetsen en zijn bijna altijd groter, en dus zwaarder, dan de alfanumerieke toetsen. Om te voorkomen dat de benodigde kracht om ze in te drukken sterk afwijkt van die bij de overige toetsen, zijn hulpmiddelen bedacht. Soms worden de speciale toetsen ondersteund door Cherry MX-steunswitches zonder schakelaar erin en soms worden metalen beugels gebruikt om ze extra weerstand te geven.
Wie zijn toetsenbord wil personaliseren, kan zich uitleven met een mechanisch toetsenbord. Op het eenvoudigste niveau zijn de controllers vaak te programmeren, zodat je eigen macro's kunt maken. De rgb-controllers komen vaak met software om de verlichting naar smaak aan te passen. Je kunt echter veel verder gaan, met eigen keycaps, een custom lay-out, gemodificeerde switches met eigenschappen van verschillende kleuren, aangepaste veren en extra smering. Je kunt zelfs je eigen complete toetsenbord samenstellen, door een pcb te kopen, losse switches te bestellen, de metalen plate die je wil en de behuizing te combineren, en het geheel in elkaar te zetten.
Wil je echt die-hard zelf een toetsenbord bouwen, dan koop je losse switches, een microcontroller als de Arduino Pro Mini of een Teensy en soldeer je je eigen keyboardmatrix met diodes in elkaar. En dan hebben we het nog niet gehad over het herstellen van een oud clickety-toetsenbord van IBM, dat je compleet kunt bleken en reviseren, van een moderne interface kunt voorzien en waarmee je je geekcred kunt opschroeven. Rest alleen de vraag: wat voor soort toetsen wil je: stille, lineaire of toch de klassieke blauwe klikkers?