减少触摸传感器板的噪声的方法、系统、设备和介质

技术领域

本申请涉及触摸显示器领域，且更具体地，涉及减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的方法、系统、触摸显示电子系统、电子设备和非暂时存储介质。

背景技术

目前，普遍地利用触摸屏来简单地操作计算系统或终端装置。

触摸屏可包括具有触摸-传感表面(touch-sensitive surface)的透明板的附接于显示板的触摸传感器板(touch sensor panel)。这种附接于显示板的触摸传感器板放置在例如显示屏的前面，作为触摸-传感表面，盖住显示屏的可视面。当用户用手指等单纯地触摸该触摸屏时，通过识别触摸屏上的触摸及触摸位置，即可操作计算系统或终端装置。电容型触摸屏是常见的触摸屏形式。

为了识别触摸及触摸位置，附接于显示板的触摸传感器板通常可包括驱动部及感测部、多个驱动电极、以及多个接收电极、又称感测电极。在此驱动部为了使得附接于显示板的触摸传感器板的工作而向多个驱动电极施加驱动信号，感测部从多个接收电极接收包括关于随着施加于触摸表面的触摸变化的电容变化量的信息的感测信号以检测触摸及触摸位置。

但是，触摸传感器会受到它们所属的显示器的噪声的影响。通过阴极(电阻层)电容性耦合到接收电极的噪声会对性能产生严重影响，从而导致不能准确地检测触摸及触摸位置或检测触摸及触摸位置存在误差。

需要减轻或缓解对附接于显示板的触摸传感器板的噪声。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供一种用于减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的方法，包括：在所述显示板输入参考信号的情况下，在所述触摸传感器板的接收电极处感测包括n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的噪声信号，其中n和m是正整数，所述n次谐波噪声信号的频率是带外频率范围中的一个带外频率F1，所述m次谐波噪声信号的频率是带内频率范围中或与带内频率范围相关的一个带内频率F2，其中，所述带内频率范围是所述触摸传感器板的驱动电极处的驱动信号的带通范围，所述带外频率范围是所述带通范围以外的范围；基于感测的结果，确定所述n次谐波噪声信号与所述m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益；基于所述增益，确定在所述显示板输入显示信号的情况下用于减少或抵消所述m次谐波噪声信号的噪声补偿信号。

在一个实施例中，基于所述带通范围来确定m的值，且基于m是n的a倍的规则来确定n的值，其中a是正整数。

在一个实施例中，所述在所述显示板输入参考信号的情况下，在所述触摸传感器板的接收电极处感测包括n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的噪声信号的步骤包括：在所述触摸传感器板的接收电极处，在带外频率F1处感测n次谐波噪声信号的功率和相位，和在带内频率F2处感测m次谐波噪声信号的功率和相位；其中，所述基于感测的结果，确定所述n次谐波噪声信号与所述m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益的步骤包括：基于感测的结果确定所述n次谐波噪声信号的功率A1和相位θ1；基于感测的结果确定所述m次谐波噪声信号的功率A2和相位θ2，其中θ2＝θ1*a+θr，其中θr是θ2与θ1*a之间的残差；比较所述n次谐波噪声信号与所述m次谐波噪声信号的功率和相位，获得所述m次谐波噪声信号与所述n次谐波噪声信号之间的功率的比值A2/A1和相位的残差θr；基于所述功率的比值A2/A1和相位的残差θr，获得增益公式G＝(A2/A1)*exp

在一个实施例中，所述基于所述增益，确定在所述显示板输入显示信号的情况下用于减少或抵消所述m次谐波噪声信号的噪声补偿信号包括：在所述显示板输入显示信号的情况下，感测所述带外频率F1处的实际n次谐波噪声信号

在一个实施例中，所述在所述显示板输入参考信号的情况下，在所述触摸传感器板的接收电极处感测包括n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的噪声信号包括：感测n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的功率和相位随时间的平均值作为感测的结果。

在一个实施例中，所述参考信号是仅包括噪声的信号。

根据本公开的另一方面，提供一种用于减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的系统，包括：感测装置，被配置为在所述显示板输入参考信号的情况下，在所述触摸传感器板的接收电极处感测包括n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的噪声信号，其中n和m是正整数，所述n次谐波噪声信号的频率是带外频率范围中的一个带外频率F1，所述m次谐波噪声信号的频率是带内频率范围中或与带内频率范围相关的一个带内频率F2，其中，所述带内频率范围是所述触摸传感器板的驱动电极处的驱动信号的带通范围，所述带外频率范围是所述带通范围以外的范围；增益确定装置，被配置为基于感测的结果，确定所述n次谐波噪声信号与所述m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益；补偿装置，被配置为基于所述增益，确定在所述显示板输入显示信号的情况下用于减少或抵消所述m次谐波噪声信号的噪声补偿信号。

在一个实施例中，基于所述带通范围来确定m的值，且基于m是n的a倍的规则来确定n的值，其中a是正整数。

在一个实施例中，所述感测装置被配置为：在所述触摸传感器板的接收电极处，在带外频率F1处感测n次谐波噪声信号的功率和相位，和在带内频率F2处感测m次谐波噪声信号的功率和相位；其中，所述增益确定装置被配置为：基于感测的结果确定所述n次谐波噪声信号的功率A1和相位θ1；基于感测的结果确定所述m次谐波噪声信号的功率A2和相位θ2，其中θ2＝θ1*a+θr，其中θr是θ2与θ1*a之间的残差；比较所述n次谐波噪声信号与所述m次谐波噪声信号的功率和相位，获得所述m次谐波噪声信号与所述n次谐波噪声信号之间的功率的比值A2/A1和相位的残差θr；基于所述功率的比值A2/A1和相位的残差θr，获得增益公式G＝(A2/A1)*exp

在一个实施例中，所述补偿装置被配置为：在所述显示板输入显示信号的情况下，感测所述带外频率F1处的实际n次谐波噪声信号

在一个实施例中，所述感测装置被配置为：感测n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的功率和相位随时间的平均值作为感测的结果。

在一个实施例中，所述参考信号是仅包括噪声的信号。

根据本公开的另一方面，提供一种触摸显示电子系统，包括：显示板，被配置为具有显示像素；触摸输入装置，包括驱动部、感测部、控制部以及附接于显示板的触摸传感器板，其中，所述触摸传感器板包括多个驱动电极及多个接收电极，所述驱动部被配置为向多个驱动电极施加驱动信号，所述感测部从多个接收电极接收感测信号；所述控制部执行根据本申请各个实施例的方法。

根据本公开的另一方面，提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储指令；处理器，用于读取所述存储器中的指令，并执行根据本申请各个实施例的方法。

根据本公开的另一方面，提供一种非暂时存储介质，其上存储有指令，其中，所述指令在被处理器读取时，使得所述处理器执行根据本申请各个实施例的方法。

如此，通过本申请的各个实施例，可以减小或抵消所估算得到的带内频率的m次谐波噪声信号，以减少或抵消感测或接收带内的驱动信号时的噪声干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A示出本申请实施例可应用的触摸显示电子系统的触摸输入装置的电容方式的附接于显示板的触摸传感器板及其构成的一个例子的示意图。

图1B示出了基波和谐波的波形示意图。

图2示出了不同噪声模式的频率频谱波形图。

图3示出了根据本申请实施例的一种用于减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的方法的流程图。

图4A示出了根据本申请实施例的在确定所述n次谐波噪声信号与所述m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益时如何确定相位的残差θr。

图4B示出了根据本申请实施例的带内的3次谐波噪声与带外的1次谐波噪声的增益以及带内的4次谐波噪声与带外的1次谐波噪声的增益的示意图。

图5示出了根据本很强实施例的对显示模式Zebra 2的噪声消除效果的示意图。

图6示出了根据本申请实施例的一种用于减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的系统的方框图。

图7示出了根据本申请实施例的一种触摸显示电子系统的方框图。

图8示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机系统的框图。

图9示出了根据本公开的实施例的非暂时性计算机可读存储介质的示意图。

具体实施方式

现在将详细参照本申请的具体实施例，在附图中例示了本申请的例子。尽管将结合具体实施例描述本申请，但将理解，不是想要将本申请限于描述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本申请的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。

如前所述，触摸传感器会受到它们所属的显示器的噪声的影响。目前试图减轻这种影响的方法是引入几个滤波阶段，并尽可能明智地选择位于信号频谱中安静点(即，无噪声影响的位置)的驱动频率以施加该驱动频率的驱动信号，同时通过带通滤波器的带通滤波来滤掉该驱动频率的驱动信号以外的其他信号。但是由于噪声通常存在于整个频谱中，通常难以找到信号频谱中的安静点以施加驱动信号，或者在上述滤波信号处理之后，显示器对触摸传感器的噪声仍然存在，例如在带通滤波器的带通范围内仍存在噪声。

本申请旨在在传统的信号处理机制中引入减轻或缓解显示噪声的机制。

图1A示出本申请实施例可应用的触摸显示电子系统的触摸输入装置100的电容方式的附接于显示板的触摸传感器板及其构成的一个例子的示意图。

参见图1A，触摸输入装置100包括驱动部12、感测部11、控制部13以及附接于显示板的触摸传感器板10。触摸显示电子系统还可以包括具有显示像素的显示板(图中未示出)。附接于显示板的触摸传感器板10可以位于显示板(未示出)上方以覆盖显示板。显示板通常是液晶显示板。且附接于显示板的触摸传感器板10包括多个驱动电极TX1至TXn及多个接收电极(感测电极)RX1至RXm。在此，n及m是正整数，可具有相同或不同的值，大小可以因不同的附接于显示板的触摸传感器板的形状而不同。在此，为了附接于显示板的触摸传感器板10的工作，驱动部12可以向多个驱动电极TX1至TXn施加驱动信号，感测部11从多个接收电极RX1至RXm接收包括关于随着施加于触摸表面的触摸变化的电容变化量的信息的感测信号，以检测触摸及触摸位置。

图1A示出附接于显示板的触摸传感器板10的多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm构成正交阵列，但本申请的实施例可应用的附接于显示板的触摸传感器板的形式不限于此。可以使得多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm具有对角线、同心圆及三维随机排列等任意数维及其应用排列。

多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可分别排列成相互交叉。驱动电极TX可包括向第一轴方向延伸的多个驱动电极TX1至TXn，接收电极RX可包括向交叉于第一轴方向的第二轴方向延伸的多个接收电极RX1至RXm。附接于显示板的触摸传感器板10中多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可彼此形成于相同的层。例如，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可形成于显示板的上面。可替换地，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可彼此形成于不同的层。例如，可以使得多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm中任意一个形成于显示板的上面，其余一个形成于显示板的内部。

多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可以由透明导电物质(例如，由氧化锡(SnO2)及氧化铟(In2O3)等构成的铟锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)或氧化锑锡(ATO：antimony Tin Oxide))等形成。但这只是举例而已，驱动电极TX及接收电极RX也可以由其他透明导电物质或非透明导电物质形成。例如，形成驱动电极TX及接收电极RX可构成为含有银墨(silver ink)、铜(copper)、银纳米(nano silver)及碳纳米管(CNT：CarbonNanotube)中至少任意一种。并且，驱动电极TX及接收电极RX可以采用金属网(metal mesh)构成。

驱动部12可以向驱动电极TX1至TXn施加驱动信号。可以向第一驱动电极TX1至第n驱动电极TXn按顺序一次向一个驱动电极施加驱动信号。可以再次重复这种驱动信号的施加过程。可替换地，可以同时向多个驱动电极施加驱动信号。

感测部11可以通过接收电极RX1至RXm接收包括关于被施加驱动信号的驱动电极TX1至TXn与接收电极RX1至RXm之间生成的电容(Cm)14的信息的感测信号，以此检测有无触摸及触摸位置。例如，感测信号可以是驱动电极TX与接收电极RX之间基于施加到驱动电极TX的驱动信号生成的电容(Cm)14信号。如上，可以将通过接收电极RX1至RXm感测施加到第一驱动电极TX1至第n驱动电极TXn的驱动信号的过程称为扫描(scan)。

例如，感测部11可包括与各接收电极RX1至RXm通过开关连接的接收器(未示出)。开关在感测相应接收电极RX的信号的时段开启(on)使得接收器能够从接收电极RX感测到感测信号。

接收器可包括放大器(未示出)，及反馈电容器，反馈电容器位于放大器的负(-)输入端与放大器的输出端之间(即反馈路径)。在此，放大器的正(+)输入端可与接地(ground)连接。并且，接收器还可以包括与反馈电容器并联的复位开关。复位开关可以对接收器执行的从电流到电压的转换进行复位。放大器的负输入端连接于相应接收电极RX，可以在接收包括关于电容(Cm)14的信息的电流信号后通过积分转换为电压。

感测部11除接收器之外还可以包括ADC及处理器。感测部11还可以包括将通过接收器积分的数据转换为数字数据的模数转换器(未示出，analog to digital converter：ADC)。随后，数字数据输入到处理器(未示出)，能够被处理成用于获取对附接于显示板的触摸传感器板10的触摸信息。

在图1A中，驱动部12及感测部11可以构成能够检测附接于显示板的触摸传感器板10是否受到触摸及触摸位置的触摸检测装置。触摸检测装置还可以包括控制部13。控制部13可以执行控制驱动部12与感测部11的动作的功能。例如，控制部13可以生成驱动控制信号后发送到驱动部12使得驱动信号在预定时间施加到预先设定的驱动电极TX。并且，控制部13可以生成感测控制信号后发送到感测部11使得感测部11在预定时间从预先设定的接收电极RX接收感测信号并执行预先设定的功能。

如上，驱动电极TX与接收电极RX的各交叉点都生成预定值的电容(Cm)，手指之类的客体靠近附接于显示板的触摸传感器板10时这种电容的值能够发生变化。在图1A中，电容可以表示互电容(Cm，mutual capacitance)。感测部11可以通过感测这种电学特性感测附接于显示板的触摸传感器板10是否受到触摸及/或触摸位置。例如，可以感测由第一轴与第二轴构成的二维平面构成的附接于显示板的触摸传感器板10的表面是否受到触摸及/或其位置。

更具体来讲，附接于显示板的触摸传感器板10受到触摸时可以通过检测被施加驱动信号的驱动电极TX检测触摸的第二轴方向的位置。同样，附接于显示板的触摸传感器板10受到触摸时可以从通过接收电极RX接收的接收信号检测电容变化，以检测触摸的第一轴方向的位置。

以上说明了根据驱动电极TX与接收电极RX之间的互电容变化量感测触摸位置的附接于显示板的触摸传感器板10的工作方式，但本发明的实施例所能应用的触摸屏不限于此，还可以根据自电容(self-capacitance)的变化量感测触摸位置。除上述方法之外还可以用表面电容方式、投射(projected)电容方式、电阻膜方式、表面弹性波方式(SAW：surface acoustic wave)、红外线(infrared)方式、光学成像方式(optical imaging)、分散信号方式(dispersive signal technology)及声学脉冲识别(acoustic pulserecognition)方式等任意触摸感测方式来实现。在此不一一赘述各种方式的附接于显示板的触摸传感器板的结构和工作方式。

外部噪声通过接触(或靠近)触摸传感器的导电检测物体(例如驱动电极和接收电极)使来自外部的电场发生变化，从而使触摸位置检测产生误差或失灵。现有技术中尝试在外部噪声难以与检测信号区分开的情况下，通过将检测驱动信号的频率(驱动频率)并将其改变到安静点以防止外部噪声的影响。

但是，由于正弦电压加压于非线性负载(即，在电子线路中，电压与电流不成线性关系，在负载的投入、运行过程中，电压和电流的关系是经常变化的，所谓非线性，就是自变量和变量之间不成线性关系，成曲线或者其他关系)，基波电流发生畸变产生谐波。

图1B示出了基波和谐波的波形示意图。和振荡最长周期相等的正弦波分量称为基波(或称为1次谐波)，相应于这个周期的频率称为基本频率。而频率等于基本频率的整数倍的正弦波分量称为谐波。即，谐波的频率必然是基波的频率的整数倍，例如是基波频率2倍的谐波称为2次谐波，是基波频率3倍的谐波称为3次谐波，是基波频率4倍的谐波称为4次谐波，是基波频率5倍的谐波称为4次谐波，……是基波频率N倍的谐波称为N次谐波，以此类推(其中N是正整数)。当然，不管几次谐波，它们都是正弦波。噪声信号或驱动信号都可以由于电路中的非线性负载而包括基波和谐波。

噪声由于其具有多个谐波而在整个频谱上都很明显。图2示出了不同噪声模式的频率频谱波形图。可见，“Zebra10”等激进的噪声模式的谐波间带宽(inter–harmonicbandwidth)可能小于14kHz，即，该噪声具有基波和多个谐波，这些基波和多个谐波之间的带宽间隔可能小于14kHz，比较狭窄。因此，在确保例如300kHz的报告速率(报告检测结果的频率)和低功耗要求的同时，在驱动频率的频谱中挑选一个安静点(即，不被噪声的基波和多个谐波干扰的频谱点)作为驱动信号的频率是极其困难的。考虑到驱动频率需要对于显示板的所有显示模式都是恒定的，随着不同显示模式下噪声的基波和谐波的不同，采用恒定的驱动频率导致噪声影响问题更加突出，因为其他显示模式的噪声的谐波可能会占据驱动频率的频谱中的一些间隙，导致仍然干扰挑选好的驱动信号的频率点。

一些现有技术还增加多个带通滤波器，例如第一带通滤波器具有第一带通范围，该第一带通范围包括驱动信号的驱动频率(或驱动信号的基频)，使得第一带通滤波器允许包含在接收电极感测的感测信号中的基波检测信号通过，其中该基波检测信号具有与触摸传感器驱动信号的基频相同的频率或其频谱周围的频率，而过滤掉驱动信号的驱动频率的基频周围以外的频率范围的信号(包括驱动信号的驱动频率的基频周围以外的频率范围的噪声)。多个第二带通滤波器可以分别允许包含在感测信号中并且具有与触摸传感器驱动信号的谐频相同频率的两个或更多个谐波检测信号通过，从而进一步减少接收电极接收到的噪声。

但是如前所述，噪声由于其具有(基波或)多个谐波而在整个频谱上都很明显。因此在第一带通滤波器的第一带通范围内也可能存在某种(基波或)谐波频率的噪声，这使得难以减少或消除第一带通滤波器的第一带通范围内的这种噪声。

本申请的发明人发现由于这些噪声干扰是谐波相关的，第一带通范围外的频率(带外频率)的噪声信号与第一带通范围内的频率(带内频率)的噪声信号之间可能存在某些特定的较为固定的关系，因此，希望通过带外频率的噪声来估计出现在第一带通范围中的带内频率的噪声。从而导出并引入噪声补偿信号来减少或抵消(第一带通范围内的)带内的噪声干扰的影响。接下来结合附图详细描述本申请的各个实施例。

图3示出了根据本申请实施例的一种用于减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的方法300的流程图。

如图3所示，方法300包括：步骤310，在显示板输入参考信号的情况下，在触摸传感器板的接收电极处感测包括n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的噪声信号，其中n和m是正整数，n次谐波噪声信号的频率是带外频率范围中的一个带外频率F1，m次谐波噪声信号的频率是带内频率范围中或与带内频率范围相关的一个带内频率F2，其中，带内频率范围是触摸传感器板的驱动电极处的驱动信号的带通范围，带外频率范围是带通范围以外的范围；步骤320，基于感测的结果，确定n次谐波噪声信号与m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益；步骤330，基于增益，确定在显示板输入显示信号的情况下用于减少或抵消m次谐波噪声信号的噪声补偿信号。

由于干扰噪声信号与显示板的显示像素的时钟更新信号(水平同步信号，HSync，用于表示扫描1行的开始)的次谐波(sub-harmonics)之间谐波地相关，因此对于接近驱动信号的载波(即可以视为带内频率F2)的干扰噪声频率，在频谱的较低处存在这些干扰噪声的次谐波。这些带外频率F1的噪声信号与驱动信号本身无关，但与接近驱动信号的载波的干扰噪声有关，因此这些带外频率F1的噪声信号可用于实时估计特定带内频率F2下的预期噪声含量。在此，由于第一带通滤波器具有第一带通范围，该第一带通范围包括驱动信号的驱动频率，且可称为带内频率F2。该第一带通范围或带内频率F2可以仅是驱动信号的驱动频率本身，也可以包括除了驱动信号的驱动频率以外的接近驱动信号的驱动频率的频率。使得第一带通滤波器允许带内频率F2的基波检测信号通过，而过滤掉驱动信号的驱动频率的基频周围以外的频率范围的信号(包括驱动信号的驱动频率的基频周围以外的频率范围的噪声)。因此，在确定或设置了驱动信号的驱动频率之后，可以确定一个带内频率F2的范围。

如前所述，由于这些噪声干扰是谐波相关的，第一带通范围外的频率(带外频率F1)的噪声信号与第一带通范围内的频率(带内频率F2)的噪声信号之间可能存在某些特定的较为固定的关系，因此为了确定带外频率F1的噪声信号与带内频率F2的噪声信号之间的关系(通常是信号的功率和相位之间的关系)，本申请可以在测试模式下仅向显示板输入一种参考信号，该参考信号可以是仅包括噪声的信号(纯噪声)，而不包括显示板正常工作时的显示信号，这样可以离线地(即不处于显示工作模式地)测试出带外频率F1的噪声信号与带内频率F2的噪声信号之间的关系。而且，在该测试模式下，为了能感测到带外噪声的情况，因此，不应该只对第一带通滤波器带通后的信号进行感测，而是应该感测包括带内信号和带外信号的信号。从而通过带外频率F1的噪声来估计带内频率F2的噪声。从而导出并引入噪声补偿信号来减少或抵消(第一带通范围内的)带内频率F2的噪声干扰的影响。

当然，在测试模式的纯噪声测量中，首先可以离线地在接收电极处感测到的信号频谱中识别出噪声的基波和多个谐波，由于每个波都具有一个频率，因此可以识别出干扰噪声(也成为干扰者)的所有感兴趣的频率。例如，识别出噪声具有基波(1次谐波)、2次谐波、3次谐波……、21次谐波等。则这些波的频率分别是1倍基波频率、2倍基波频率、3倍基波频率……、21倍基波频率等。

由于在确定或设置了驱动信号的驱动频率之后，可以确定一个带内频率F2的范围。而希望减少或抵消(第一带通范围内的)带内频率F2的噪声的频率应该位于该带内频率F2的范围内。因此在步骤310，可以根据上述识别的噪声的各个谐波的频率，来确定噪声在带外频率范围中的一个带外频率F1。假设确定m次谐波噪声信号的频率是在带内频率范围中的。假设确定n次谐波噪声信号的频率是除了带内频率范围以外的带外频率范围中的。

由于带内频率F2在针对驱动频率的带通范围内或与驱动频率的差小于预定阈值，如果频率F2的噪声与驱动频率的驱动信号同时存在，则驱动信号会被噪声干扰而导致接收电极接收到包括驱动信号和类似驱动频率的噪声信号，因此，可能导致感测部对触摸的判断被干扰。因此，通过减少或抵消频率F2的噪声，可以减少对具有驱动频率的驱动信号的噪声的干扰。因此，根据驱动频率和噪声的各个谐波频率的值来确定噪声谐波的频率F2的值，有助于减少对具有驱动频率的驱动信号的噪声的干扰。

在此，由于对于接近驱动信号的载波(即可以视为带内频率F2)的干扰噪声频率，在频谱的较低处存在这些干扰噪声的次谐波，因此该n次谐波噪声信号的频率可以选取在带外频率范围中较低频谱处的频率。

例如，驱动信号的驱动频率为300kHz，对于137kHz的水平同步信号HSync，由于噪声信号与水平同步信号HSync谐波的相关，因此假设识别出噪声信号的基波的频率为HSync/10＝13.7kHz。则噪声信号的2次谐波的频率为27.4kHz，噪声信号的3次谐波的频率为41.1kHz，噪声信号的4次谐波的频率为54.8kHz，……噪声信号的21次谐波的频率为287.7kHz，噪声信号的22次谐波的频率为301.4kHz，……。由于显示模式Zebra 10的驱动信号的驱动频率为300kHz，假设带内频率范围(带通范围)是285-305KHz。那么接近300KHz的带内噪声干扰的谐波的频率可以是287.7KHz或301.4KHz的21次谐波或22次谐波(例如，F2＝287.7KHz或301.4KHz)。那么，带外噪声干扰的谐波可能是在频谱的较低处的任何其他低于260-270kHz的谐波的噪声(例如F1取小于260-270kHz的某个频率)。当然上述数值仅是示例而非限制。

在此，带内频率范围(带通范围)尽量设置在驱动信号的驱动频率附近，即带内频率范围(带通范围)的上限值和下限值与驱动频率的差值可以小于预定阈值，这样可以尽可能地过滤掉影响驱动频率的信号干扰。

在一个实施例中，设置好带内频率范围(带通范围)之后，基于带通范围来确定m的值，即m次谐波的频率应在带通范围内或与带通范围相关(在带通范围周围或与带通范围的频率差小于预定阈值)且基于m是n的a倍的规则来确定n的值，其中a是正整数。即，这里要求带内噪声的频率F2是带外噪声频率F1的整数倍(a倍)，因为在带内噪声的频率F2是带外噪声频率F1的整数倍(a倍)的情况下，比较适合通过带外频率F1处的噪声来估计带内频率F2处的噪声。

在上述示例中，设置带内频率范围(带通范围)是285-305KHz，假设确定带内范围内的287.7KHz的噪声21次谐波(m＝21)。为了消除带内频率范围内的287.7KHz的噪声21次谐波(m＝21)，可以使用带外频率F1(＝41.1kHz或95.9kHz或13.7kHz)的其3次谐波或7次谐波或基波(n＝3或7或1)，因为21是3的整数倍(a＝7倍)，21也是7的整数倍(a＝3倍)，21也是1的整数倍(a＝21倍)。

当然，上述带内频率范围(带通范围)285-305KHz正好包括噪声的21次谐波和22次谐波的频率，但是也可能带内频率范围(带通范围)被设置为299-301KHz，那么此时例如选择与带内频率范围相关的一个带内频率F2、例如301.4KHz(虽然不在带通范围299-301KHz内，但与带通范围相关)的22次谐波作为带内频率F2的噪声，也能够消除接近带通范围的信号的噪声，也是符合发明原理的。也就是说，本申请的说明书划分带内频率范围和带外频率范围以及确定带外频率F1的噪声和带内频率F2的噪声可以不严格按照触摸传感器板的驱动电极处的驱动信号的带通范围为限，而是可以在该带通范围周围(即，与带通范围相关)根据噪声谐波的频率的实际情况来进行适当放宽。但是，在说明书中，将与驱动频率密切相关的m次谐波噪声信号的频率(即，离驱动频率较近的频率，而可以不受到实际的触摸传感器板的驱动电极处的驱动信号的带通范围确切是多少的限制)称为谐波噪声的带内频率F2。

在上述示例中，假设确定带内范围内的301.4KHz的噪声22次谐波(m＝22)。为了消除带内频率范围内的301.4KHz的噪声22次谐波(m＝22)，可以使用带外频率F1的其2次谐波或11次谐波(n＝2或11或1)，因为22是2的整数倍(a＝11)，22也是11的整数倍(a＝2)，22也是1的整数倍(a＝22)。

在一个实施例中，在显示板输入参考信号的情况下，在触摸传感器板的接收电极处感测包括n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的噪声信号的步骤310包括：在触摸传感器板的接收电极处，在带外频率F1处感测n次谐波噪声信号的功率和相位，和在带内频率F2处感测m次谐波噪声信号的功率和相位。

基于感测的结果，确定n次谐波噪声信号与m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益的步骤320包括：基于感测的结果确定n次谐波噪声信号的功率A1和相位θ1；基于感测的结果确定m次谐波噪声信号的功率A2和相位θ2，其中θ2＝θ1*a+θr，其中θr是θ2与θ1*a之间的残差；比较n次谐波噪声信号与m次谐波噪声信号的功率和相位，获得m次谐波噪声信号与n次谐波噪声信号之间的功率的比值A2/A1和相位的残差θr；基于功率的比值A2/A1和相位的残差θr，获得增益公式

在这里，由于m/n＝a，因此F2/F1＝a，那么m次谐波噪声信号的相位θ2和n次谐波噪声信号的相位θ1之间也应满足θ2＝θ1*a，但是由于测量误差或电路结构等原因，实际中两者的测量的相位之间会有一个残差θr，即θ2＝θ1*a+θr，但因为这个残差θr通常是由于通常较为固定的测量误差或电路结构等原因产生的，因此通常是恒定的。因此，将残差θr测量并计算出来组成增益公式

在具体的例子中，带内频率F2的噪声的功率幅度和相位可以通过线性变换关系与带外频率F1的噪声的功率幅度和相位相关联。假设带内频率F2的噪声的频率是带外频率F1的噪声的频率的整数倍，这种线性变换关系在多个信号帧之间通常是恒定的。那么这种线性变换关系可以表示为复数增益G，具体公式可以为G＝Ae

图4A示出了根据本申请实施例的在确定n次谐波噪声信号与m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益时如何确定相位的残差θr。

图4A示出了一个极坐标，其上的点表示增益的功率大小(与圆点的距离)以及相位角度(从0度逆时针旋转的角度)。在此，功率大小可以是归一化后的数值。假设想知道在带外频率F1处测量的n次谐波的噪声的相位与在是带外频率F1的3倍的带内频率F2处测量的m次谐波的噪声的相位之间的关系。即，假设带内频率F2是带外频率F1的3倍(即，m/n＝3，也即，a＝3)。如图4A所示，圆形标示的是在带外频率F1处测量的噪声的相位θ1的位置。将离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)的复数正弦波偏置3*θ1(即相位偏移3*θ1)，得到方框所标示的相位位置3*θ1。而星型标示的是在带内频率F2处测量的噪声的相位θ2的位置。为了确定n次谐波噪声信号与m次谐波噪声信号之间的相位的残差θr，计算残差θr＝θ2-θ1*3，如图4A所示的逆时针箭头所标示的部分示出了残差θr的大小。

图4B示出了根据本申请实施例的带内的3次谐波噪声与带外的1次谐波噪声的增益以及带内的4次谐波噪声与带外的1次谐波噪声的增益的示意图。

如图4B的极坐标中的圆形图标位置可见，在多帧信号中，通过比较带内的3次谐波噪声信号与带外的例如1次谐波(基波)噪声信号的功率和相位(其中3是1的整数倍，即a＝3/1＝3)，图中的圆形图标位置所示的是3次谐波噪声信号相比于1次谐波噪声信号的增益。可以从图中看到，3次谐波噪声信号的功率大约都是1次谐波噪声信号的功率的0.8倍，即带内频率F2的噪声的功率幅度与带外频率F1的噪声的功率幅度之比A约为0.8。也就是说带内频率F2的3次谐波噪声大约是带外频率F1的1次谐波的带外噪声的功率的0.8倍。在相位上，带内频率F2的3次谐波噪声信号的相位θ2大约都比带外频率F1的噪声的1次谐波噪声信号的相位θ1乘以3以后的相位大340度(或

在上述例子中，如果在实际施加显示信号的情况下，通过测量带外频率处的实际1次谐波噪声(即1次谐波的频率处的信号)的功率A1’和相位θ1’，基于增益G＝Ae

在此，在一个实施例中，由于施加了多帧信号(如图4B中，对于每一帧信号计算G，会导致多帧信号就对应多个G的点)，因此可以通过计算感测到的n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的功率A2和相位θ2随时间(即，在多帧信号上)的平均值，作为n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的功率A2和相位θ2，并计算相应的比值A和差值θr。这样使得计算的结果更准确。

另外，如图4B的叉形图标可见，在多帧信号中，通过比较带内的4次谐波噪声信号与带外的例如1次谐波(基波)噪声信号的功率和相位(其中4是1的整数倍)，可以看到多帧信号中的带内的4次谐波噪声信号的功率大约都是带外的1次谐波噪声信号的功率的0.2倍，即带内频率F2的噪声的功率幅度与带外频率F1的噪声的功率幅度之比A是0.2。在相位上，多帧信号中的带内的4次谐波噪声信号的相位大约都比带外的1次谐波噪声信号的相位乘以4以后的相位大220度(

在上述例子中，如果在实际施加显示信号的情况下，通过测量带外频率的实际1次谐波噪声(即1次谐波的频率处的信号)的功率和相位，基于之前测量得到的增益，即可以得到估计的带内频率的4次谐波噪声(即4次谐波的频率处噪声信号)的功率和相位，从而可以估计带内频率的4次谐波噪声是怎样的，以为接下来的减少或抵消做准备。

接下来，基于增益，确定在显示板输入显示信号的情况下用于减少或抵消m次谐波噪声信号的噪声补偿信号的步骤330包括：在显示板输入显示信号的情况下，感测带外频率F1处的实际n次谐波噪声信号

在一个例子中，例如，基于带外频率F1处感测的实际n次谐波噪声信号

当然上述方式仅是设置噪声补偿信号的一种示例的方式，实际上还可以设置噪声补偿信号是其他信号，只要能够减小或抵消所计算得到的实际的m次谐波噪声信号的功率和相位即可。

另外，在本申请的实施例中，对显示板输入参考信号以测量得到增益的步骤与对显示板输入显示信号以减少或抵消估算的实际噪声的步骤可以分开执行，也可以紧挨着执行。例如，测量增益的步骤可以在触摸显示器制造时进行，而减少或抵消估算的实际噪声的步骤可以在触摸显示器被测试或实际使用时进行。又例如，在触摸显示器被测试或实际使用时，进行测量增益的步骤和减少或抵消估算的实际噪声的步骤，这样可以实时地估算现场的增益并进行相应的减少或抵消。

如此，通过本申请的各个实施例，可以减小或抵消所估算得到的带内频率的m次谐波噪声信号，以减少或抵消感测或接收带内的驱动信号时的噪声干扰。

图5示出了根据本很强实施例的对显示模式Zebra 2的噪声消除效果的示意图。

从图5中可以看出，当向实际带内信号应用基于噪声补偿信号时，Zebra2的三次谐波显著减少或抵消。

如此，通过对驱动信号的驱动频率附近的感兴趣的特定频率引入主动的噪声补偿信号来进行噪声消除，将改善系统在显示器噪声条件下的性能。随着带内噪声的减少或抵消，SNppR信噪比等关键性能指标将得到改善。

注意，根据本申请实施例的方法可以由触摸输入装置中的控制部来实现，或者也可以由其他处理器来实现。

图6示出了根据本申请实施例的一种用于减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的系统600的方框图。

如图6所示，系统600包括：感测装置610，被配置为在显示板输入参考信号的情况下，在触摸传感器板的接收电极处感测包括n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的噪声信号，其中n和m是正整数，n次谐波噪声信号的频率是带外频率范围中的一个带外频率F1，m次谐波噪声信号的频率是带内频率范围中或与带内频率范围相关的一个带内频率F2，其中，带内频率范围是触摸传感器板的驱动电极处的驱动信号的带通范围，带外频率范围是带通范围以外的范围；增益确定装置620，被配置为基于感测的结果，确定n次谐波噪声信号与m次谐波噪声信号之间的关于功率和相位的增益；补偿装置630，被配置为基于增益，确定在显示板输入显示信号的情况下用于减少或抵消m次谐波噪声信号的噪声补偿信号。

在一个实施例中，基于带通范围来确定m的值，且基于m是n的a倍的规则来确定n的值，其中a是正整数。

在一个实施例中，感测装置610被配置为：在触摸传感器板的接收电极处，在带外频率F1处感测n次谐波噪声信号的功率和相位，和在带内频率F2处感测m次谐波噪声信号的功率和相位；其中，增益确定装置620被配置为：基于感测的结果确定n次谐波噪声信号的功率A1和相位θ1；基于感测的结果确定m次谐波噪声信号的功率A2和相位θ2，其中θ2＝θ1*a+θr，其中θr是θ2与θ1*a之间的残差；比较n次谐波噪声信号与m次谐波噪声信号的功率和相位，获得m次谐波噪声信号与n次谐波噪声信号之间的功率的比值A2/A1和相位的残差θr；基于功率的比值A2/A1和相位的残差θr，获得增益公式

在一个实施例中，补偿装置630被配置为：在显示板输入显示信号的情况下，感测带外频率F1处的实际n次谐波噪声信号

在一个实施例中，感测装置610被配置为：感测n次谐波噪声信号和m次谐波噪声信号的功率和相位随时间的平均值作为感测的结果。

在一个实施例中，参考信号是仅包括噪声的信号。

如此，通过本申请的各个实施例，可以减小或抵消所估算得到的带内频率的m次谐波噪声信号，以减少或抵消感测或接收带内的驱动信号时的噪声干扰。

图7示出了根据本申请实施例的一种触摸显示电子系统700的方框图。

如图7所示，触摸显示电子系统700包括：显示板710，被配置为具有显示像素；触摸输入装置720，包括驱动部721、感测部722、控制部723以及附接于显示板710的触摸传感器板724，其中，触摸传感器板724包括多个驱动电极7241及多个接收电极7242，驱动部721被配置为向多个驱动电极7241施加驱动信号，感测部722从多个接收电极7242接收感测信号；控制部723执行根据本申请各个实施例的用于减少附接于显示板的触摸传感器板的噪声的方法。

图8示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机系统的框图。

计算机系统可以包括处理器(H1)；存储介质(H2)，耦合于处理器(H1)，且在其中存储计算机可执行指令，用于在由处理器执行时进行本申请的实施例的各个方法的步骤。

处理器(H1)可以包括但不限于例如一个或者多个处理器或者或微处理器等。

存储介质(H2)可以包括但不限于例如，随机存取存储器(RAM’)、只读存储器(ROM)、快闪存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、计算机存储介质(例如硬碟、软碟、固态硬盘、可移动碟、CD-ROM、DVD-ROM、蓝光盘等)。

除此之外，该计算机系统还可以包括数据总线(H3)、输入/输出(I/O)总线(H4)，显示器(H5)以及输入/输出设备(H6)(例如，键盘、鼠标、扬声器等)等。

处理器(H1)可以通过I/O总线(H4)经由有线或无线网络(未示出)与外部设备(H5、H6等)通信。

存储介质(H2)还可以存储至少一个计算机可执行指令，用于在由处理器(H1)运行时执行本技术所描述的实施例中的各个功能和/或方法的步骤。

在一个实施例中，该至少一个计算机可执行指令也可以被编译为或组成一种软件产品，其中一个或多个计算机可执行指令被处理器运行时执行本技术所描述的实施例中的各个功能和/或方法的步骤。

图9示出了根据本公开的实施例的非暂时性计算机可读存储介质的示意图。

如图9所示，计算机可读存储介质920上存储有指令，指令例如是计算机可读指令910。当计算机可读指令910由处理器运行时，可以执行参照以上描述的各个方法。计算机可读存储介质包括但不限于例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM’)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。例如，计算机可读存储介质920可以连接于诸如计算机等的计算设备，接着，在计算设备运行计算机可读存储介质920上存储的计算机可读指令910的情况下，可以进行如上描述的各个方法。

当然，上述的具体实施例仅是例子而非限制，且本领域技术人员可以根据本申请的构思从上述分开描述的各个实施例中合并和组合一些步骤和装置来实现本申请的效果，这种合并和组合而成的实施例也被包括在本申请中，在此不一一描述这种合并和组合。

注意，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

本公开中的步骤流程图以及以上方法描述仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照给出的顺序进行各个实施例的步骤。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意顺序进行以上实施例中的步骤的顺序。诸如“其后”、“然后”、“接下来”等等的词语不意图限制步骤的顺序；这些词语仅用于引导读者通读这些方法的描述。此外，例如使用冠词“一个”、“一”或者“该”对于单数的要素的任何引用不被解释为将该要素限制为单数。

另外，本文中的各个实施例中的步骤和装置并非仅限定于某个实施例中实行，事实上，可以根据本申请的概念来结合本文中的各个实施例中相关的部分步骤和部分装置以构思新的实施例，而这些新的实施例也包括在本申请的范围内。

以上描述的方法的各个操作可以通过能够进行相应的功能的任何适当的手段而进行。该手段可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于硬件的电路、专用集成电路(ASIC)或处理器。

可以利用被设计用于进行在此描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、场可编程门阵列信号(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、离散门或晶体管逻辑、离散的硬件组件或者其任意组合而实现或进行描述的各个例示的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但是作为替换，该处理器可以是任何商业上可获得的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合，多个微处理器、与DSP核协作的微处理器或任何其他这样的配置。

结合本公开描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入在硬件中、处理器执行的软件模块中或者这两种的组合中。软件模块可以存在于任何形式的有形存储介质中。可以使用的存储介质的一些例子包括随机存取存储器(RAM’)、只读存储器(ROM)、快闪存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬碟、可移动碟、CD-ROM等。存储介质可以耦接到处理器以便该处理器可以从该存储介质读取信息以及向该存储介质写信息。在替换方式中，存储介质可以与处理器是整体的。软件模块可以是单个指令或者许多指令，并且可以分布在几个不同的代码段上、不同的程序之间以及跨过多个存储介质。

在此公开的方法包括用于实现描述的方法的动作。方法和/或动作可以彼此互换而不脱离权利要求的范围。换句话说，除非指定了动作的具体顺序，否则可以修改具体动作的顺序和/或使用而不脱离权利要求的范围。

上述功能可以按硬件、软件、固件或其任意组合而实现。如果以软件实现，功能可以作为指令存储在切实的计算机可读介质上。存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用的切实介质。通过例子而不是限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟存储、磁碟存储或其他磁存储器件或者可以用于携带或存储指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他切实介质。如在此使用的，碟(disk)和盘(disc)包括紧凑盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软碟和蓝光盘，其中碟通常磁地再现数据，而盘利用激光光学地再现数据。

因此，计算机程序产品可以进行在此给出的操作。例如，这样的计算机程序产品可以是有形存储(和/或编码)在其上的指令的计算机可读的有形介质，该指令可由处理器执行以进行在此描述的操作。计算机程序产品可以包括包装的材料。

软件或指令也可以通过传输介质而传输。例如，可以使用诸如同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或诸如红外、无线电或微波的无线技术的传输介质从网站、服务器或者其他远程源传输软件。

此外，用于进行在此描述的方法和技术的模块和/或其他适当的手段可以在适当时由用户终端和/或基站下载和/或其他方式获得。例如，这样的设备可以耦接到服务器以促进用于进行在此描述的方法的手段的传送。或者，在此描述的各种方法可以经由存储部件(例如RAM’、ROM、诸如CD或软碟等的物理存储介质)提供，以便用户终端和/或基站可以在耦接到该设备或者向该设备提供存储部件时获得各种方法。此外，可以利用用于将在此描述的方法和技术提供给设备的任何其他适当的技术。

其他例子和实现方式在本公开和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的本质，以上描述的功能可以使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些的任意的组合执行的软件实现。实现功能的特征也可以物理地位于各个位置，包括被分发以便功能的部分在不同的物理位置处实现。而且，如在此使用的，包括在权利要求中使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC(即A和B和C)。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。

可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此描述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上描述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此描述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。