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如何处理电容式触摸屏噪声问题

触摸屏产品可能会在使用中受到许多不同噪声源的干扰,既包含内部噪声也包含外部噪声。充电器和显示器噪声是当今两种最常见的问题噪声源。随着市场上的充电设备变得越来越轻薄、噪声越来越大,这种挑战只会变得更加难以管理。此外,许多其他日常物件也会产生噪声,引起干扰,如无线电信号、交流电源乃至荧光灯镇流器等。在存在噪声的情况下,低性能电容式触摸系统报告的位置可能失真,从而影响触控准确度和可靠性。

今天的触摸屏控制器 采用各种不同的方法来提高信噪比,并从噪声中过滤出不良数据,这些方法包括片上生成高压发射信号、专业化硬件加速、高频发射、自适应跳频技术以及饱和防治 技术。但是,触摸技术不断持续发展,涉及的方面包括:触摸控制器如何利用上述特性,如何动态地适应于系统中存在的噪声,以及如何在变化的环境条件下准确进 行触摸跟踪。

注入噪声造成的影响包括较大抖动(针对非移动手指报告的触摸坐标变动很大)、没有手指接触屏幕却误报有手指触摸、手指触屏时却不报告手指存在,而且甚至会 造成设备完全锁死等。如果以触摸屏手机为例,这意味着无法对手机进行解锁(因为无法报告手指的操控),或者由于抖动或错误触摸而拨错号码(本想深夜打给朋 友的电话,结果却错拨给了老板,这问题可不小)。图1显示了使用目前市场上最畅销的智能手机测试手指追踪所获得的结果(例如,用一个手指画一个圈)。随着 噪声的增加,手指在面板上的位置报告(如蓝色所示)会出错,而且会在面板上检测到错误的触摸(其他颜色所示)。

干扰

触摸屏控制器如何应对噪声影响,会对用户触摸界面的质量体验造成重大影响。在噪声条件下触摸性能不佳,可能会导致客户不满,进而增加退货量。由于各种噪声之间存在差别,触摸屏控制器需要能够检测、区分并应对这些噪声,特别是两种最容易引起问题的噪声源:充电器和显示屏噪声。

充电器与共模噪声

电容式触摸屏设备的一大问题在于充电器发出高强度的高频噪声时触摸性能会下降。一些移动设备在插入充电器时只提供有限的触摸功能,或是在连接设备不适用的充电器时显示不能使用该充电器的信息,以此来应对高噪声充电器的问题。上述 解决方案往最好了说也并不完善。快速浏览一下在线论坛和留言板上的相关信息,我们就能发现触摸屏设备受充电器噪声影响的问题很普遍,而且已经让一些消费者 感到很头疼了。

USB正作为一种标准的充电接口在移动设备中快速推广,这也催生了大量低成本的售后选配市场充电器。许多充电器更关注成本问题,而不重视性能,这些充电器采用廉价组件,或者缺乏能协助降低共模噪声的特定组件。

设备的电源和接地供电电压相对于地压波动,但同时二者之间又保持相同的压差,就会形成共模噪声。这种波动仅在接地耦合手指触摸屏幕时才会影响触摸屏的性能。手指的电势与地压相同,手机电源和接地相对其波动,就会导致噪声通过手指注入触摸屏。注入的电荷量主要取决于噪声的峰值对峰值电压。

容式触摸屏手机还面临一种新型共模噪声,那就是移动高清链接(MHL),这是用来从手机向HDTV传输音频视频的标准接口。手机通过MHL适配器连接到 HDTV,该适配器将手机的USB接口转换成电视的HDMI接口。这种共模噪声来源于电视电源,并会通过HDMI和USB线缆传递给手机。


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