
注意:本文为人工智能复刻文章
原版请移步:《QWERTY 键盘布局的发展历史》
刚开始学习打字时,我曾经对键盘上看似随机的字母排列感到困惑。为了找到一个字母,常常要盯着键盘看上半天。我当时就想:为什么不按字母表的顺序排列呢?
那时流行的一种解释是:机械打字机在快速输入时,相邻的字杆容易卡在一起,所以设计者故意打乱字母顺序,让人打得慢一些。于是,QWERTY 就成了一种“旨在降低打字速度”的键盘布局。
这个说法至今仍被反复引用。不过,最近读了 Koichi Yasuoka 和 Motoko Yasuoka 的论文《On the Prehistory of QWERTY》后,我对这段历史有了不同的理解。论文追溯了 QWERTY 的演变过程,也检视了“故意降低打字速度”这一说法的依据。相比一个简单的解释,我更愿意沿着这些史料,看看今天的键盘究竟是怎样一步步形成的。
论文指出,一条重要的误读线索来自东京大学教授 Hisao Yamada 于 1980 年发表的《A Historical Study of Typewriters and Typing Methods》。其中有这样一段话:
Hence the original keyboard arrangement of 1873 was experimentally arrived at by Sholes in part by arranging the typebars for some frequent digrams in the English language at opposite locations across the round basket. At the same time, in the empirical process, the keyboard arrangement was unintentionally made more difficult to type fast on.
这段话的大意是:Sholes 在反复试验中形成了 1873 年的键盘布局,其中一部分考虑,是把英语中某些常见双字母组合对应的字杆,安排在圆形字杆篮的相对位置;而在这个过程中,键盘布局也无意间变得不利于快速输入。

但在后来的转述中,例如《Keyboard Entry — Can It Be Simplified?》,它却变成了:
Historians of typewriter design agree, the current QWERTY arrangement was arrived at by Sholes and his associates to satisfy mechanical restraints, and was intended to slow down the operator so that type bars would not jam.
这里的意思已经变成:为了适应机械结构的限制,避免字杆卡住,Sholes 和他的同事有意让操作者打得慢一些。
“无意间不利于快速输入”,就这样被转述成了“有意降低输入速度”。两者看起来只差几个词,对设计动机的解释却完全不同。Yasuoka 夫妇不仅反对后一种说法,也对前一种解释中关于字杆排列的论述提出了质疑。他们的主要意见是:

引用:《On the Prehistory of QWERTY》
上表列出了英语中常用的双字母组合,以及它们在 Sholes & Glidden 打字机字杆篮中的字杆间距。的确,最高频的双字母组合 TH + HT 被放在字杆篮相对的两侧,但第二高频的 ER + RE 却被安排在相邻的位置。考虑到 Jenne 和 Clough 有意将 R 移到 E 附近、取代句点原先的位置,我们对 Yamada 教授关于 E 和 R 字杆位置的说法持反对意见。其他高频双字母组合,如 A 与 N、I 与 T 等,也存在类似情况。现在,我们来考察 QWERTY 是否‘意在让操作者慢下来’。这一说法是错误的。如第 2 节所述,打字机的早期客户是莫尔斯电报收报员。收报员的速度当然应当跟得上发报员。如果 Sholes 真的是为了让操作者慢下来而安排键盘,操作者就会跟不上发报员。我们不相信 Sholes 在开发打字机时会抱有这种荒唐的意图。

不过,我更感兴趣的,还是论文中那些具体的键位变化。它们让一块熟悉的键盘,显露出许多过去不曾留意的痕迹。当然,其中既有史料能够确认的布局,也有作者依据现存资料作出的复原和推测,需要分别看待。
1868 年 11 月,Christopher Latham Sholes 和他的合作者将他们的第一台打字机,从密尔沃基运往芝加哥。第一位客户是芝加哥 Porter’s Telegraph College 的校长 Edward Payson Porter。打字机的早期发展,由此与电报接收和记录的需求紧密联系起来。

当时的键盘很像钢琴键盘:下方是一排白键,上方穿插着一排凸起的黑键。整个键盘共有 28 个键,其中 26 个字母基本按照字母表的顺序排列:A 到 N 从左向右,O 到 Z 则从右向左。

如果对照今天的键盘,还能看到一点这种排列的影子:Z 仍在字母区的左下角,F、G、H 和 J、K、L 仍按字母表顺序从左向右排列;下排的 N、M,则保留着反向的相邻次序。

为了满足记录电报的需要,Porter 提出,希望打字机也能输入数字。到 1870 年 4 月,Sholes 完成了一个拥有 38 个键的新版本,除了字母,还增加了数字 2—9,以及连字符、逗号、句号和问号。
为什么没有数字 1 和 0?因为当时可以用大写字母 I 和 O 代替。它们的字形与数字相近,在具体语境中通常也能够辨认。
随着按键增多,原先类似钢琴的布局逐渐变成了四排。论文作者根据当时的打字信件和专利资料,复原出一种可能的排列:最上方放数字 2—9 和连字符;下面三排放字母与其余标点。四排按键的数量依次为 9、9、10、10。
在这个复原方案中,五个元音字母 A、E、I、O、U,加上半元音字母 Y,被集中放在数字行下方,与三个标点组成一行,顺序为AEI.?YUO,。中间一排是BCDFGHJKLM,仍大体沿用字母表顺序;最下面一排则是ZXWVTSRQPN,保留了反向排列的特点。
这样再看今天的键盘,就会发现一些熟悉的部分:E、I、O、U、Y 仍在字母区的上排,D、F、G、H、J、K、L 也基本留在中排。


此后的调整,开始让键盘更接近今天的样子。
按照论文作者的推测,常用字母 T 被移到了更居中的位置;同样可以表示半元音的 W,也被移到上排;较少使用的 Q 被移向边缘,A 则下移一行。I 既是字母,也承担数字 1 的作用,因此被安排在靠近 8 的位置,便于输入“1870”“1871”这样的年份。
这里要注意:键位确实发生过变化,但这些变化背后的理由,有一部分是作者根据当时的使用场景作出的解释。
其中最有意思的,是电报码可能怎样影响了 S、E、Z 和 C 的位置。
当时美国使用的是美式摩尔斯电码(American Morse Code),它与今天更常见的国际摩尔斯电码有所不同。理解这种编码,除了区分长音和短音,还需要留意停顿的长短:某些字母的编码内部也包含间隔,而这种间隔与字母之间的间隔并不相同。

例如,Z 的编码可以写成 ... .,即三个短音,稍作停顿,再接一个短音。S 是 ...,E 是 .。因此,连续发送 S 和 E 时,听起来也像“三个短音、停顿、一个短音”。两者的区别,主要在于中间停顿的长短。
实际收报时,电报员有时很难立即判断,听到的究竟是一个 Z,还是 S、E 两个字母,尤其是在单词开头。往往要等后续信号出现,才能根据上下文作出判断。
论文作者认为,这可能解释了为什么 S 要被放在靠近 E 和 Z 的地方:等判断清楚后,无论输入 SE 还是 Z,都能较快地完成操作。
我的理解是,可以把它想象成一个等待确认的动作:
手指先停在 S 附近,如果确认是 SE,就连续输入这两个字母;如果确认是 Z,就转而按下附近的 Z。这样想,几个键的位置关系就容易理解了。

C 也存在类似的问题。它的编码是 .. .,容易与 I、E 的组合混淆。因此,论文作者也用类似的思路解释 C 为什么需要靠近 I、E。在后来的布局中,S 占据了原先 C 所在的位置,C 则被移到下排,仍靠近 S、E 一带。
到了 1872 年,键盘已经扩展到 42 个键。同年 8 月 10 日,《Scientific American》在封面刊登了打字机的图片,让我们得以看清当时的键位排列。

这个版本与今天的键盘已经相当接近。数字行仍然没有独立的 1 和 0,数字右侧放着连字符、逗号和单引号。字母区的第一行则是QWE.TYIUO_:今天 R 所在的位置,当时是句号;今天 P 附近的位置,当时放着下划线,I 和 U 的先后次序也与今天不同。
与此同时,S 和 C 已经被安排到左侧、靠近 E 的区域。不过,最下排的字母开头仍是 Z、C、X,而非今天的 Z、X、C;整排最左边还有一个 & 符号。R 和 P 则位于右下方。
到 1873 年 2 月,键盘进一步增加到 43 个键。随着 Sholes 的合作者与枪械制造商 E. Remington & Sons 展开合作,键盘布局又经历了几轮调整。
在这一阶段,R 被移到上排,替换了原来的句号;O 和 P 等字母的位置也作了调整。字母区第一行一度排列为QWERTUIOPY,末尾再接一个冒号。后来,Sholes 对 Y 的位置不满意,要求把它移回中间、紧挨 T 的位置。至此,上排字母终于形成了我们熟悉的QWERTYUIOP。

1874 年 4 月,Remington 公司推出 Sholes & Glidden Type-Writer,并交付了编号为“Serial No. 1”的第一台机器。这里的 Serial No. 1 是机器的序列编号。

这一时期的字母布局,与今天仍有两处明显不同:M 还在中排,位于 L 的右侧;下排开头仍是 Z、C、X。
1875 年,又出现了一项重要的机械改进:通过移动印字机构,同一个字母键可以分别打出大写和小写字母。同样的思路也可以用于标点,让一个按键承担两种字符的输入。
这意味着,在增加可输入字符种类的同时,键盘反而可以减少部分按键。标点符号的位置也因此重新调整。
1878 年 1 月,Remington Type-Writer No. 2 推出,键数缩减到 40 个。其中两个键用于改变大小写状态:右上方的 Lower Case 键对应小写状态,左下方的 Upper Case 键对应大写状态。字母键的位置则基本沿用了此前的方案。

从这个型号开始,打字机的主要客户逐渐转向速记员,也出现了专门教授打字的方法和课程。例如,William Ozmun Wyckoff 教授的是六指输入法,使用双手的食指、中指和无名指,不用小指。
这让我想起小时候学校里的打字课。当时用的是机械打字机,按键需要比较大的力气,小指按起来尤其不舒服。回头看早期的六指输入法,倒也容易理解。
1882 年,Remington 与相关经营者签订独家销售协议,Wyckoff、Seamans 和 Benedict 成立了 Wyckoff, Seamans & Benedict,简称 WS&B,负责推动打字机的销售。
此时,打字机背后的专利关系已经相当复杂。一批相关专利此前被集中转让给了 Type Writer Company。按照论文的解释,WS&B 为了规避这些旧专利,对 No. 2 的设计作了调整,其中就包括键盘布局。
新版名为 Remington Standard Type-Writer No. 2。M 从中排移到下排,放在 N 的右侧;C 与 X 交换位置,形成了今天的 Z、X、C;相关标点的位置也作了调整。
至此,今天常见的 QWERTY 字母布局基本定型。


随后,推动这种布局普及的力量,逐渐从单台机器的改良转向了行业整合。
1893 年,WS&B 与合作伙伴成立 Union Typewriter Company,以控股的方式整合了 Remington、Caligraph、Yost、Densmore 和 Smith-Premier 五家主要打字机公司。随着这些公司采用 QWERTY 布局,到 1898 年,它已经成为事实上的行业标准。
20 世纪 10 年代,QWERTY 又被电传打字机(Teletype)采用。早期电传打字机的键盘较为紧凑,数字和其他符号与字母共用按键,通过切换状态输入;数字 1—0 就被安排在最上排的字母键上。
从 20 世纪 40 年代到 70 年代,电传打字机被广泛用作计算机终端。QWERTY 也随之进入计算机领域,逐渐成为延续至今的主流键盘布局。


看完这段历史,我再看键盘上那些似乎杂乱的字母,感觉就不一样了。电报员的收报需求、机械结构的变化、制造者的调整,以及后来的商业整合,都在这块键盘上留下了痕迹。我们每天敲击的这些字母,仍然保留着一百多年前一次次改动的结果。
参考文献:Koichi Yasuoka、Motoko Yasuoka,On the Prehistory of QWERTY,ZINBUN,第 42 期,2011 年,第 161—174 页。京都大学论文记录。
