楊增沖，吳 斌，劉秀成

(北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部，北京 100124)

0 引 言

觸控屏作為一種便捷式的人機(jī)交互媒介，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域[1]。傳統(tǒng)的電阻式觸控屏定位精度高，但支持多點(diǎn)觸控的能力不及電容式觸控屏。電容式觸控屏只能支持導(dǎo)電觸控介質(zhì)，且當(dāng)屏板表面存在導(dǎo)電污染物時(shí)，對(duì)觸控介質(zhì)的定位識(shí)別能力顯著下降。聲波式觸控屏可以克服電阻和電容式觸控屏的上述缺點(diǎn)，同時(shí)又可感知任意材質(zhì)(導(dǎo)電、非導(dǎo)電)的觸控介質(zhì)，并且具備識(shí)別觸控面積與觸控載荷大小的潛力。Elo和 3M公司分別利用聲脈沖識(shí)別技術(shù)(Acoustic Plus Recognition, APR)和頻散信號(hào)技術(shù)(Dispersive Signal Technology, DST)，研發(fā)了基于被動(dòng)聲波激發(fā)方式的觸控屏產(chǎn)品[1-2]，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)“靜態(tài)”觸控動(dòng)作的識(shí)別[3]。Ing等[4]提出利用主動(dòng)激發(fā)的超聲蘭姆波與觸控載荷相互作用的方法，克服被動(dòng)激勵(lì)式蘭姆波觸控屏的不足。

蘭姆波觸控屏屬于超聲應(yīng)用的前沿技術(shù)，國(guó)內(nèi)針對(duì)該項(xiàng)工作的研究鮮有報(bào)道。已有的研究報(bào)道主要集中于載荷定位算法方面。例如 Ing等[4]以不同觸控位置下不同模態(tài)蘭姆波的衰減規(guī)律為參考，利用互相關(guān)法實(shí)現(xiàn)了觸控定位。Quaegebeur等[5-6]利用壓電片通過(guò)一激雙收的形式，結(jié)合廣義互相關(guān)系數(shù)初步實(shí)現(xiàn)了兩點(diǎn)觸控定位。Liu等[7-8]在銅板中激勵(lì)多頻 A0模態(tài)蘭姆波，利用曼哈頓距離表征未知觸控信號(hào)與標(biāo)定信號(hào)庫(kù)中各參考位置觸控信號(hào)的相似度，實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)觸控和兩點(diǎn)觸控的定位，指出利用多對(duì)傳感器進(jìn)行信號(hào)激勵(lì)和采集，可以提高觸控定位效率。Nikolovski[9]通過(guò)改進(jìn)激勵(lì)傳感器的設(shè)計(jì)，提高了蘭姆波觸控屏的觸控靈敏度和魯棒性，增大了觸控屏的適用尺寸。Chang等[10]以薄鋼板為波導(dǎo)，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)觸控位置的識(shí)別。

上述已報(bào)道的定位算法是基于標(biāo)定指紋庫(kù)而開(kāi)發(fā)。標(biāo)定指紋庫(kù)的建立流程為：在特定的激勵(lì)、接收傳感器布局方案下，對(duì)屏板進(jìn)行網(wǎng)格劃分，依序在網(wǎng)格內(nèi)進(jìn)行觸控，保存?zhèn)鞲衅鹘邮盏奶m姆波信號(hào)，其波形特征隨觸控位置的變化矩陣即為標(biāo)定的觸控聲指紋庫(kù)。屏板中蘭姆波聲場(chǎng)與不同位置觸控相互作用引起的聲指紋信號(hào)應(yīng)具有唯一性，相鄰位置的聲指紋信號(hào)間的強(qiáng)差異性可以有效提升觸控定位能力及精度。

聲指紋的唯一性和差異性主要由激勵(lì)和接收傳感器的布局決定。Liu等[11]僅簡(jiǎn)單指出激勵(lì)和接收傳感器位置應(yīng)具有非對(duì)稱性，以確保聲指紋信號(hào)的唯一性，但并未給出具體的優(yōu)化布局方法和原則。同時(shí)，當(dāng)前的傳感器布局研究中并未引入聲指紋信號(hào)差異性這一重要因素。

本文針對(duì) A0模態(tài)蘭姆波觸控屏的聲指紋庫(kù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法展開(kāi)研究。首先通過(guò)有限元仿真得到了利用不同激勵(lì)-接收傳感器對(duì)建立的觸控介質(zhì)蘭姆波聲指紋庫(kù)。其次，以聲指紋庫(kù)的唯一性和差異性為優(yōu)化指標(biāo)，利用曼哈頓距離統(tǒng)計(jì)法，研究了傳感器布局方案的選取規(guī)則。最后，利用解調(diào)信號(hào)分析了激勵(lì)頻率對(duì)聲指紋信號(hào)庫(kù)質(zhì)量的影響。

1 蘭姆波觸控屏的有限元仿真模型

1.1 建模方法

在商用軟件 Abaqus中建立屏板中蘭姆波傳播的仿真模型。如圖 1(a)所示，屏板的尺寸為100 mm×60 mm×0.83 mm，使用直徑和高均為5 mm的圓柱體模擬觸控介質(zhì)，屏板和觸控介質(zhì)的參數(shù)如表 1所示，其中觸控介質(zhì)的屬性參數(shù)參考人體手指皮膚[12]。觸控介質(zhì)與屏板間設(shè)置 Tie約束，屏板四角固支，以反對(duì)稱加載的方式施加激勵(lì)載荷，以在屏板中形成A0模態(tài)蘭姆波。

表1 仿真模型材料參數(shù)Table 1 Material parameters of the simulation model

圖1 屏板尺寸及仿真模型設(shè)置Fig.1 Panel size and layout of simulation model

寬頻蘭姆波信號(hào)更有利于增強(qiáng)聲指紋庫(kù)的差異性[8]，因此，選擇激勵(lì)載荷形式的頻帶范圍為0～200 kHz的線性調(diào)頻(Chirp)調(diào)制信號(hào)(如圖2)，從接收信號(hào)中可以解調(diào)得到不同中心頻率的窄帶猝發(fā)(Tone burst)調(diào)制信號(hào)[13]。模型的最大網(wǎng)格尺寸設(shè)置為0.5 mm，時(shí)間步長(zhǎng)為0.05 μs[14-15]。

圖2 激勵(lì)信號(hào)時(shí)域及頻域波形Fig.2 Time domain and frequency domain waveforms of excitation signal

對(duì)屏板所在平面進(jìn)行方格劃分，方格邊長(zhǎng)為5 mm。考慮到屏板具有對(duì)稱性，因此只在其右下角的 1/4區(qū)域的長(zhǎng)邊和短邊共設(shè)置 15個(gè)節(jié)點(diǎn)(ER1～ER6、ER52～ER60)作為激勵(lì)位置。如圖 1(b)所示，屏板四周共均勻設(shè)置 60個(gè)提取節(jié)點(diǎn)，用于模擬接收蘭姆波信號(hào)。通過(guò)上述設(shè)置，形成共計(jì)15×60=900個(gè)激勵(lì)-接收節(jié)點(diǎn)布局方案。觸控聲指紋庫(kù)的建立流程為：

(1) 在ER1施加激勵(lì)信號(hào)，設(shè)置觸控介質(zhì)遍歷RP1～RP60所標(biāo)記的60個(gè)參考觸控位置，總計(jì)60個(gè)有限元計(jì)算模型。在每個(gè)模型中，均提取屏板四周60個(gè)節(jié)點(diǎn)處接收的蘭姆波信號(hào)，以構(gòu)建得到ER1為激勵(lì)，ER1～ER60為接收的聲指紋庫(kù)?？傆?jì)60個(gè)聲指紋庫(kù)，每個(gè)庫(kù)中含有60組蘭姆波檢測(cè)信號(hào)。

(2) 將激勵(lì)載荷移動(dòng)至ER2，重復(fù)步驟(1)，直至激勵(lì)載荷遍歷所有15個(gè)激勵(lì)節(jié)點(diǎn)。

由此，共得到 15×60=900個(gè)聲指紋庫(kù)，包含900×60=54 000組蘭姆波信號(hào)波形。

1.2 典型仿真信號(hào)

圖3(a)給出了一種傳感器布局方案下得到的有、無(wú)觸控介質(zhì)時(shí)某節(jié)點(diǎn)接收的信號(hào)波形。可以看出，觸控介質(zhì)導(dǎo)致接收的蘭姆波信號(hào)波形產(chǎn)生明顯變化，這表明蘭姆波信號(hào)中攜帶了介質(zhì)觸控信息。圖3(b)為固定傳感器布局方案后，不同位置觸控對(duì)應(yīng)的聲指紋信號(hào)。為突出不同位置間的聲指紋信號(hào)差異，圖3(b)給出了RP14和RP49位置觸碰下的波形信號(hào)與無(wú)觸控信號(hào)的差值，并以無(wú)觸控信號(hào)的峰值為基準(zhǔn)進(jìn)行了歸一化處理?？梢钥闯觯阂环矫妫m姆波波形特征隨觸控位置存在變化，利于觸控定位。另一方面，不同觸控位置得到的波形差異程度較小，應(yīng)優(yōu)化傳感器布局及其激勵(lì)頻率等參數(shù)，增強(qiáng)不同觸控位置聲指紋信號(hào)之間的差異性。

圖3所示信號(hào)為Chirp寬頻帶的蘭姆波檢測(cè)信號(hào)，從中可解調(diào)得到具有不同中心頻率的窄帶猝發(fā)信號(hào)(Tone burst)，解調(diào)公式為[15]

式中：Rt(ω)為Tone burst激勵(lì)時(shí)的響應(yīng)信號(hào)；Rc(ω)為Chirp激勵(lì)時(shí)的響應(yīng)信號(hào)； St(ω)為Tone burst激勵(lì)信號(hào)；Sc(ω)為Chirp激勵(lì)信號(hào)。

本文選則的 St(ω)信號(hào)形式為漢寧窗調(diào)制的 5周期正弦波。當(dāng) St(ω)的中心頻率ω選擇為50、100和150 kHz時(shí)，利用式(1)可從如圖3(a)所示仿真信號(hào)中解調(diào)得到 Rt(ω)。

圖3 典型的聲指紋信號(hào)Fig.3 Typical acoustic fingerprint signals

采用圖3(b)所示結(jié)果的處理方法，對(duì)不同頻率解調(diào)得到的 Rt(ω)進(jìn)行分析，以顯示頻率對(duì)聲指紋信號(hào)的影響。圖4給出了檢測(cè)信號(hào)不同中心頻率f0時(shí)，RP25位置對(duì)應(yīng)的聲指紋信號(hào)，結(jié)果表明：聲指紋庫(kù)質(zhì)量與檢測(cè)信號(hào)頻率有關(guān)。由圖4可以看出，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)信號(hào)差異越大；150 kHz頻率下有、無(wú)觸控載荷時(shí)的信號(hào)差異更大。

圖4 不同頻率的RP25位置聲指紋信號(hào)Fig.4 Acoustic fingerprint at RP25 for different frequencies

2 聲指紋庫(kù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

2.1 特征圖譜構(gòu)建

聲指紋庫(kù)質(zhì)量主要受激勵(lì)-接收傳感器布置方式、激勵(lì)頻率等因素影響?；诼D距離統(tǒng)計(jì)方法，建立聲指紋庫(kù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，以指導(dǎo)激勵(lì)-接收傳感器布置方式和激勵(lì)頻率的優(yōu)化選取。

曼哈頓距離d越小，表明向量a與b相似度越高。利用參數(shù)d可以描述兩聲指紋信號(hào)間的相似性程度。為增強(qiáng)聲指紋庫(kù)的唯一性和差異性，則要求盡量降低不同觸控位置聲指紋信號(hào)間的相似度。

由于聲指紋信號(hào)隨觸控位置 R Pi( i=1 , 2,… 60)變化，實(shí)際統(tǒng)計(jì)得到的聲指紋信號(hào)間的相似度結(jié)果應(yīng)是映射到空間位置RPi的圖譜dRP。典型的圖譜dRP具有對(duì)稱性(如圖5所示)，左上(或右下)三角形區(qū)域即可反映所有觸控位置聲指紋信號(hào)間的相似度結(jié)果。圖譜dRP隨激勵(lì)-接收傳感器對(duì)的位置選擇而變化。

圖5 兩種布局方案下聲指紋庫(kù)信號(hào)間的曼哈頓距離分布云圖Fig.5 Nephograms of Manhattan distance distribution between signals in acoustic fingerprint database for two sensor layout schemes

首先，針對(duì)不同激勵(lì)-接收傳感器對(duì)條件下的圖譜dRP進(jìn)行曼哈頓距離d的取值分布區(qū)間統(tǒng)計(jì)，得到各取值區(qū)間內(nèi)曼哈頓距離d的出現(xiàn)頻次，典型的結(jié)果如圖6所示。在統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，利用對(duì)應(yīng)激勵(lì)-接收傳感器對(duì)下信號(hào)庫(kù)中曼哈頓距離的最大值進(jìn)行歸一化，這里歸一化的曼哈頓距離dnorm被均分為j=10個(gè)等間隔區(qū)間，dnorm越靠近1，說(shuō)明信號(hào)間的差異性越大。dnorm=0時(shí)，代表標(biāo)定信號(hào)中存在完全一致的聲指紋信號(hào)，一般在第一區(qū)間(0≤dnorm＜0.1)統(tǒng)計(jì)頻次不為零的圖譜難以用于觸控準(zhǔn)確定位。當(dāng)頻次直方圖主峰向高取值范圍偏移時(shí)，代表不同觸控位置的聲指紋間的差異性增強(qiáng)，信號(hào)庫(kù)質(zhì)量也相對(duì)提高。

圖6 ER6激勵(lì)、ER36接收時(shí)的聲指紋庫(kù)信號(hào)歸一化曼哈頓距離頻次分布直方圖Fig.6 Histogram of the frequency distribution of normalized Manhattan distance for excitation at ER6 and receiving at ER36

圖 6僅給出了一個(gè)激勵(lì)-接收傳感器對(duì)的頻次直方圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果。對(duì)于固定位置的激勵(lì)傳感器，統(tǒng)計(jì)屏板四周所有60個(gè)節(jié)點(diǎn)(接收傳感器)位置相對(duì)應(yīng)的曼哈頓距離圖譜，并計(jì)算各圖譜的頻次直方圖。由此，得到圖7所示的與激勵(lì)位置相關(guān)的曼哈頓距離頻次分布云圖。

圖7 不同位置激勵(lì)的歸一化曼哈頓距離的頻次分布云圖Fig.7 Nephograms of the frequency distribution of normalized Manhattan distance for excitation at ER6 and ER60

2.2 激勵(lì)-接收傳感器對(duì)選取依據(jù)

以ER60激勵(lì)為例闡述激勵(lì)傳感器位置的優(yōu)化方法。對(duì)圖7(b)同一分布區(qū)間不同接收節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻次值進(jìn)行求和(不包含ER12、ER30、ER42，三個(gè)位置相對(duì)ER60分別關(guān)于屏板的y軸、中心點(diǎn) O、x軸對(duì)稱)，得到如圖8所示的結(jié)果。記最小非零頻次分布區(qū)間的左臨界點(diǎn)為dm，峰值分布區(qū)間的左臨界點(diǎn)為dp，當(dāng)激勵(lì)位于ER60時(shí)，dm=0.3，dp=0.6。

圖8 ER6激勵(lì)時(shí)有所有其他節(jié)點(diǎn)接收的歸一化曼哈頓距離頻次分布直方圖Fig.8 Histogram of the frequency distribution of normalized Manhattan distance for excitation at ER60 and receiving at all other nodes

dm和dp的取值越大，此時(shí)建立的聲指紋庫(kù)質(zhì)量越高。例如，當(dāng)激勵(lì)位于ER6時(shí)，由圖 7(a)可知dm=0，聲指紋庫(kù)中存在極度相似的信號(hào)，聲指紋庫(kù)質(zhì)量較差。相比而言，當(dāng)激勵(lì)傳感器位置選擇節(jié)點(diǎn)60時(shí)，dm=0.3，聲指紋庫(kù)質(zhì)量得到明顯改善。

選擇dm、dp最大的曼哈頓距離頻次分布圖譜對(duì)應(yīng)的激勵(lì)節(jié)點(diǎn)作為最優(yōu)激勵(lì)傳感器位置。在此基礎(chǔ)上，利用圖6所示的頻次直方圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對(duì)各接收節(jié)點(diǎn)位置的聲指紋庫(kù)進(jìn)行量化表征，以選擇最佳的接收傳感器位置。一般而言，頻次直方圖的主峰越靠近 1，得到的聲指紋庫(kù)質(zhì)量越好。因此，各統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)的頻次對(duì)聲指紋庫(kù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的權(quán)重并不一致。這里選擇的量化指標(biāo)V的表達(dá)式為

式中：j表示曼哈頓距離分布區(qū)間序號(hào)，取值為1～10；Fj表示第j個(gè)區(qū)間的頻次值；wj表示第j個(gè)區(qū)間的權(quán)重系數(shù)。

第1區(qū)間的頻次若非零，則表明聲指紋庫(kù)中存在極為相似的信號(hào)，易造成定位失敗，嚴(yán)重降低聲指紋的質(zhì)量。為抑制該類情況，第1區(qū)間的權(quán)重系數(shù)w1設(shè)置為絕對(duì)值較大的負(fù)數(shù) w1=- 2 00。隨著區(qū)間數(shù)j從2增加到10，聲指紋信號(hào)間的差異程度也逐漸增加，其內(nèi)聲指紋信號(hào)對(duì)聲指紋庫(kù)質(zhì)量的提高作用越大，因此對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)也隨區(qū)間序號(hào)的增大而增大。為體現(xiàn)對(duì)1區(qū)間的懲罰作用，權(quán)重系數(shù)w2～ w10應(yīng)為正值且絕對(duì)值遠(yuǎn)低于w1，這里設(shè)置w2= 2和w10=10，各區(qū)間的權(quán)重系數(shù)依序遞增。量化指標(biāo)V取值越大，表明聲指紋庫(kù)質(zhì)量越好。

3 分析與討論

3.1 激勵(lì)-接收傳感器對(duì)位置優(yōu)化

屏板具有幾何對(duì)稱性，當(dāng)激勵(lì)與接收傳感器位置關(guān)于圖1(b)所示x、y軸對(duì)稱或關(guān)于中心點(diǎn)O對(duì)稱時(shí)，屏板中的觸控位置總存在若干幾何鏡像。各鏡像位置觸控產(chǎn)生的聲指紋相似度極高，導(dǎo)致頻次直方圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果中第一區(qū)間取值非零，大幅降低了聲指紋庫(kù)質(zhì)量。

圖 5(a)給出激勵(lì)與接收傳感器分別位于ER6、ER36的曼哈頓距離統(tǒng)計(jì)圖譜，ER6與ER36關(guān)于x、y軸以及中心點(diǎn)O對(duì)稱。可以看出，每個(gè)觸控點(diǎn)對(duì)應(yīng)的聲指紋信號(hào)，存在3個(gè)與其曼哈頓距離為0的鏡像。例如觸控位置RP1、RP10、RP50和RP60互為鏡像。相比而言，當(dāng)選擇非對(duì)稱布置激勵(lì)與接收傳感器位置時(shí)，統(tǒng)計(jì)得到的曼哈頓距離圖譜中不再存在幾何鏡像，如圖5(b)。因此，在布置激勵(lì)與接收傳感器位置時(shí)，應(yīng)盡量避免上述幾何對(duì)稱的情況。

統(tǒng)計(jì)所有激勵(lì)位置對(duì)應(yīng)的曼哈頓距離頻次分布圖譜中的dm、dp的取值，結(jié)果如圖 9所示。當(dāng)選擇ER1、ER60作為激勵(lì)位置時(shí)，dp的取值最高，dm取值均大于其余激勵(lì)節(jié)點(diǎn)。兩節(jié)點(diǎn)均靠近屏板的棱角區(qū)域。當(dāng)采用單一激勵(lì)傳感器進(jìn)行觸控聲指紋庫(kù)構(gòu)建時(shí)，應(yīng)盡量將激勵(lì)傳感器位置布置于屏板的某一棱角區(qū)域。

圖9 不同位置激勵(lì)的dm和dp取值Fig.9 Values of dm and dp for excitation at different nodes

選擇激勵(lì)傳感器布置于ER60，分析Chirp信號(hào)激勵(lì)下接收傳感器位置對(duì)聲指紋庫(kù)質(zhì)量的影響。依據(jù)式(3)統(tǒng)計(jì)所有 60個(gè)接收節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的量化指標(biāo)V的取值，結(jié)果如圖10所示。當(dāng)選擇ER12、ER30和ER42作為接收節(jié)點(diǎn)時(shí)，其與ER60的位置相互對(duì)稱，此時(shí)量化指標(biāo) V的取值明顯小于其余節(jié)點(diǎn)。除去上述節(jié)點(diǎn)，當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)位于19～29時(shí)，參量V的取值均相對(duì)較高，預(yù)示著可以得到高質(zhì)量的聲指紋庫(kù)。當(dāng)接收傳感器布置于節(jié)點(diǎn)22時(shí)，參量V的取值最高。因此，最佳的激勵(lì)-接收傳感器對(duì)應(yīng)布置在ER60和ER22。

圖10 ER60激勵(lì)時(shí)各聲指紋庫(kù)質(zhì)量表征Fig.10 Quality characterization of different acoustic fingerprint databases for excitation at ER60

3.2 激勵(lì)頻率對(duì)聲指紋庫(kù)質(zhì)量的影響

上述討論均利用了寬頻帶的Chirp響應(yīng)蘭姆波信號(hào)進(jìn)行分析。固定激勵(lì)傳感器布置于節(jié)點(diǎn)60，利用式(1)從Chirp響應(yīng)蘭姆波信號(hào)中解調(diào)出中心頻率為50、100和150 kHz的Tone burst響應(yīng)信號(hào)，構(gòu)建新的聲指紋特征庫(kù)。依照前述方法建立的指紋庫(kù)質(zhì)量量化指標(biāo)V的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖10。通過(guò)對(duì)比，可以看出：對(duì)于大部分接收節(jié)點(diǎn)而言，量化指標(biāo)V取值總體隨著激勵(lì)頻率的升高而增大，預(yù)示著提高激勵(lì)的A0模態(tài)蘭姆波的中心頻率，可以有效提升聲指紋庫(kù)的質(zhì)量。這與短波長(zhǎng)的蘭姆波在觸控介質(zhì)處的反射系數(shù)更高有關(guān)，利于強(qiáng)化聲指紋間的差異。相對(duì)3種不同中心頻率的Tone burst激勵(lì)情況，Chirp信號(hào)激勵(lì)條件下獲得的聲指紋庫(kù)質(zhì)量明顯更優(yōu)。Chirp信號(hào)為寬頻帶信號(hào)，相較于窄帶Tone burst信號(hào)，其在屏板中激發(fā)產(chǎn)生的蘭姆波頻率成分更為豐富，蘭姆波與觸控介質(zhì)的相互作用更為復(fù)雜，有助于強(qiáng)化聲指紋的唯一性。

4 結(jié) 論

基于曼哈頓距離統(tǒng)計(jì)結(jié)果，給出了一種 A0模態(tài)蘭姆波觸控屏聲指紋庫(kù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，用于激勵(lì)、接收傳感器的位置優(yōu)化布局。得出以下結(jié)論：

(1) 聲指紋庫(kù)的唯一性和差異性，與激勵(lì)-接收傳感器對(duì)的位置、激勵(lì)信號(hào)形式等因素相關(guān)。為提高聲指紋庫(kù)質(zhì)量，應(yīng)盡量降低不同觸控位置聲指紋信號(hào)間的相似度。

(2) 提出的曼哈頓距離圖譜分析方法可以對(duì)激勵(lì)-接收傳感器對(duì)進(jìn)行優(yōu)選。首先，激勵(lì)-接收傳感器對(duì)不應(yīng)關(guān)于屏板的x、y軸及中心點(diǎn)O對(duì)稱；其次，盡量選取dm和dp較大的激勵(lì)節(jié)點(diǎn)，以及量化指標(biāo)V取值高的接收節(jié)點(diǎn)，此時(shí)可以獲得高質(zhì)量的聲指紋庫(kù)。

(3) 相比Tone burst激勵(lì)形式，寬頻帶的Chirp信號(hào)激勵(lì)條件下獲得的聲指紋庫(kù)質(zhì)量明顯更優(yōu)。

在實(shí)際應(yīng)用中，上述研究可為A0模態(tài)蘭姆波觸控屏的傳感器布局提供定性指導(dǎo)，針對(duì)具體屏板可參照所述方法進(jìn)行傳感器布局優(yōu)化。文中初步分析了激勵(lì)信號(hào)對(duì)聲指紋庫(kù)質(zhì)量的影響，而激勵(lì)信號(hào)的優(yōu)化仍有待進(jìn)一步的研究。