野生雇員: 【觸控】SNR 的計算與參考資料

	電容式觸控設計中，訊號雜訊比，SNR (Signal Noise Ratio) 往往是用來評斷一顆觸控 IC 與系統整合效果好不好的評斷標準，SNR 也往往是韌體演算法開發者跟數位類比設計者相互爭論的一個議題，底下將說明 SNR 的計算方式、一些大廠的參考資料，以及部分的實例應用。

計算方法

SNR 即為訊號雜訊比，因此計算方法如下： \[ \style{text-align:left;} { \begin{align*} \mathrm { SNR=\frac{Signal}{Noise} \label{01}\tag{01} } \end{align*} } \] 若單位為dB時，則計算方法如下： \[ \style{text-align:left;} { \begin{align*} \mathrm { SNR=20\log{(\frac{Signal}{Noise})} \label{02}\tag{02} } \end{align*} } \]

訊號（Signal）

訊號指觸控後的平均變化量（Delta），在指定的導體接觸後，觀察訊號的變化量，在特定的取樣次數（N）內取平均得到的變化量數值，可用式子表達如下： \[ \style{text-align:left;} { \begin{align*} \mathrm { Signal = \frac{ \sum_{i=1}^{N} TouchedData_i}{N} - Baseline \label{03}\tag{03} } \end{align*} } \]

雜訊（Noise）

雜訊訊的爭議比訊號來得多上許多。雜訊的定義分為兩個主要系統，分別為均方差（Root-Mean-Square, RMS）系統與最大最小差異系統（Max-Min）。此外，雜訊的定義又可分為觸控後雜訊，以及非觸控雜訊；但由於觸控後雜訊牽涉的雜訊系統更為複雜，為簡化系統並且便於設定系統內的門檻值（Touched Threshold），這邊以非觸控雜訊作為主要討論的對象。

均方差雜訊表達式如下： \[ \style{text-align:left;} { \begin{align*} \mathrm { Noise = \sqrt{ \frac{ \sum_{i=1}^{N} (NonTouchedData_i- Baseline)^2}{N} } \label{04}\tag{04} } \end{align*} } \]
最大最小差異雜訊表達式如下： \[ \style{text-align:left;} { \begin{align*} \mathrm { Noise = \frac{MaxNonTouchedData-MinNonTouchedData}{2} \label{05}\tag{05} } \end{align*} } \] 式 (\(\ref{05}\)) 有部分系統會不除以2，直接以最大非觸控數值減去最小非觸控數值作為雜訊，此法所計算的 SNR 較小，表示如下： \[ \style{text-align:left;} { \begin{align*} \mathrm { Noise = MaxNonTouchedData-MinNonTouchedData \label{06}\tag{06} } \end{align*} } \]

廠商的參考文件

底下列出部分廠商的公開參考文件，各家的 SNR 計算方法均有些許差異。