CN112022405A - 骨传导音频电动牙刷 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块、音频功放、马达、刷毛和刷头，其中：音频处理模块与音频功放电连接，用于产生音频信号，音频功放与马达电连接，音频信号通过音频功放之后得到的新的音频信号驱动马达的转子往复摆动，马达与刷头机械连接，用于为刷头提供往复摆动的动力，刷毛固定于刷头上，刷毛在刷头的带动下做同样的往复摆动，从而达到清洁牙齿的效果，并且刷毛通过与牙齿接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。通过设置音频处理模块和音频功放来驱动马达，将马达产生的噪音转化为音乐的声音，并通过刷毛与牙齿的接触以骨传导的形式将音乐传递给人耳，使得用户在刷牙的同时听到更加立体的音乐。
Description
技术领域
本发明涉及骨传导技术领域，尤其涉及一种骨传导音频电动牙刷。
背景技术
马达在生活生产中都有着广泛的应用，在日常生活中，马达也被应用到许多个护用品当中，例如电动牙刷、剃须刀和美容按摩器等，马达在为我们提供机器运转的动力的同时，由于驱动马达的信号自身幅度值或者频率值的变化会导致马达产生不规律的转动进而产生噪音，同时马达自身的正常转动也会带有一定的声音，而这些马达产生的噪音或者声音都会降低用户在使用电动用品时的舒适度，那么如何驱动马达能够使马达运动平顺并且同时能够降低马达产生的噪音就成为了需要解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提出一种骨传导音频电动牙刷，本发明目的是利用骨传导的方法将音频信号传到用户耳朵中，从而达到使用户伴随音乐刷牙的目的。
一种骨传导音频电动牙刷，所述牙刷包括：音频处理模块、音频功放、马达、刷毛和刷头，其中：
所述音频处理模块与所述音频功放电连接，用于产生音频信号；
所述音频功放与所述马达电连接，所述音频信号通过所述音频功放之后得到的新的音频信号驱动所述马达的转子往复摆动；
所述马达与所述刷头机械连接，用于为所述刷头提供往复摆动的动力；
所述刷毛固定于所述刷头上，所述刷毛在所述刷头的带动下做同样的所述往复摆动，并且所述刷毛通过与牙齿接触，将所述音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。
可选的，所述音频处理模块具有音频输出接口，所述音频输出接口为数字音频数据接口或模拟音频输出接口；
所述音频处理模块包含中央处理器、存储器和音频编码器，所述中央处理器具有所述音频输出接口，所述存储器与所述中央处理器电连接，所述中央处理器从所述存储器中读取音频数据，所述中央处理器将读取到的所述音频数据转换为数字音频信号或者模拟音频信号，所述中央处理器的音频输出接口与所述音频编码器电连接，所述中央处理器通过所述数字音频数据接口或者所述模拟音频输出接口将所述数字音频信号或者所述模拟音频信号传输给所述音频编码器。
可选的，所述音频编码器与所述音频功放之间设置有第一低通滤波器，所述音频信号通过所述第一低通滤波器产生目标幅度和频率的音频波形。
可选的，所述第一低通滤波器为至少一组磁珠和电容组成的LC滤波器，或者为电感和电容组成的LC滤波器。
可选的，所述数字音频数据接口为数字音频传输标准I2S接口、模拟信号数字化方法PCM接口或者模拟信号数字化调制方法PDM接口。
可选的，所述牙刷还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述中央处理器电连接，所述无线通讯模块接收外部设备传输的音频数据，并通过所述中央处理器和所述音频编码器完成信号处理，发送到所述音频功放，所述无线通讯模块包括蓝牙、Wi-Fi、LTE、移动通讯网络或者UWB。
可选的，所述音频功放和所述马达之间设置有第二低通滤波器，所述第二低通滤波器用于抑制电磁干扰。
可选的，所述第二低通滤波器为至少一组磁珠和电容组成的LC滤波器，或者为电感和电容组成的LC滤波器。
可选的，所述马达为双向运动的马达或者线性马达。
可选的，所述音频功放为AB类、D类、K类或者G类。
采用本发明的实施例，具有如下有益效果：
采用本发明的一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块、音频功放、马达、刷毛和刷头，其中：音频处理模块与音频功放电连接，用于产生音频信号，音频功放与马达电连接，音频信号通过音频功放之后得到的新的音频信号驱动马达的转子往复摆动，马达与刷头机械连接，用于为刷头提供往复摆动的动力，刷毛固定于刷头上，刷毛在刷头的带动下做同样的往复摆动，并且刷毛通过与牙齿接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。通过设置音频处理模块和音频功放来提供能够驱动马达的转子往复摆动的音频信号，从而降低马达的转子往复摆动的噪音，实现马达的转子随音频信号平顺的往复摆动的效果，将马达的转子往复摆动的噪音转化为悦耳的音乐的声音，并且通过马达的转子往复摆动带动刷头和刷毛的往复摆动，实现了在用户选择不同音乐的时候，刷头和刷毛产生不同的震动，产生不同的清洁效果，同时通过刷毛与牙齿的接触可以通过骨传导的形式将音乐传递给人耳，使得用户听到的音乐更加立体。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
其中：
图1为一个实施例中骨传导音频电动牙刷示意图；
图2为一个实施例中骨传导音频电动牙刷细化示意图；
图3为一个实施例中骨传导音频电动牙刷另一细化示意图；
图4为一个实施例中骨传导音频电动牙刷进一步细化示意图；
图5为一个实施例中骨传导音频电动牙刷另一进一步细化示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为一个实施例中骨传导音频电动牙刷示意图。参照图1，一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块101、音频功放102、马达103、刷毛105和刷头104，其中：音频处理模块101与音频功放102电连接，用于产生音频信号，音频功放102与马达103电连接，音频信号通过音频功放102之后得到的新的音频信号驱动马达103的转子往复摆动，马达103与刷头104机械连接，用于为刷头104提供往复摆动的动力，刷毛105固定于刷头104上，刷毛105在刷头104的带动下做同样的往复摆动，并且刷毛105通过与牙齿106接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。
在本申请实施例中，马达103为双向运动的马达或者线性马达。双向运动的马达的转向由旋转磁场的旋转方向决定，接入马达的三相绕组的电流相序决定了马达的转向，只要调换马达任意两相绕组所接的相序，旋转磁场即反向转动，马达也随之反转。线性马达经常简单描述为旋转马达被展平，而工作原理相同，动子是用环氧材料把线圈压缩在一起制成的，磁轨是把磁铁固定在钢上，马达的动子包括线圈绕组，霍尔元件电路板，电热调节器和电子接口，在旋转马达中，动子和定子需要旋转轴承支撑动子以保证相对运动部分的气隙，同样的，线性马达需要直线导轨来保持动子在磁轨产生的磁场中的位置，和旋转伺服马达的编码器安装在轴上反馈位置一样，线性马达需要反馈直线位置的反馈装置—线性编码器，它可以直接测量负载的位置从而提高负载的位置精度。
在本申请实施例中，音频功放为AB类、D类、K类或者G类。
在本申请实施例中，根据放大电路的导电方式不同，音频功放电路按照模拟和数字两种类型进行分类，AB类和G类为模拟音频功放，D类和K类为数字电路功放。AB类功放又称为甲乙类功放，AB类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个晶体管导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期，因此AB类功放有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。G类功放为一种多电源的AB类功放的改进形式，G类功放充分利用了音频都具有极高峰值因数(10-20dB)的这一有利条件，大多数时候，音频信号都处在较低的幅值，极少时间会表现出更高的峰值，相比传统的AB类放大器，G类放大器拥有更高的效率，该类功放的放大原理与AB类功放的放大原理相同，一个重要特点是供电部分采用两组或者多组电压，低功率运行使用低电压，高功率自动切换到高电压。D类功放又称丁类功放，D类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具体工作原理为D类功放采用异步调制的方式，在音频信号周期发生变化时，高频载波信号仍然保持不变，因此，在音频频率比较低的时候，脉冲宽度调制PWM的载波个数仍然较高，因此对抑制高频载波和减少失真非常有利，并且也不存在与基波之间的相互干扰问题，许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大，这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。K类功放集成了内部自举升压电路和各种功放电路，D类功放只是众多功放电路中其中一种效率比较高的数字功放，而K类功放是根据需要内部集成的自举升压电路和所需求的功放电路，如果需求效率高就加D类功放，要音质好就加AB类功放。
在本申请实施例中，一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块101、音频功放102、马达103、刷毛105和刷头104，其中：音频处理模块101与音频功放102电连接，用于产生音频信号，音频功放102与马达103电连接，音频信号通过音频功放102之后得到的新的音频信号驱动马达103的转子往复摆动，马达103与刷头104机械连接，用于为刷头104提供往复摆动的动力，刷毛105固定于刷头104上，刷毛105在刷头104的带动下做同样的往复摆动，并且刷毛105通过与牙齿106接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。通过设置音频处理模块101和音频功放102来提供能够驱动马达103的转子往复摆动的音频信号，从而降低马达103的转子往复摆动的噪音，实现马达103的转子随音频信号平顺的往复摆动的效果，将马达103的转子往复摆动的噪音转化为悦耳的音乐的声音，并且通过马达103的转子往复摆动带动刷头104和刷毛105的往复摆动，实现了在用户选择不同音乐的时候，刷头104和刷毛105产生不同的震动，产生不同的清洁效果，同时通过刷毛105与牙齿106的接触可以通过骨传导的形式将音乐传递给人耳，使得用户听到的音乐更加立体。
为了更加清楚地说明本发明的骨传导音频电动牙刷的工作方式，请参阅图2为本发明的骨传导音频电动牙刷细化示意图。
在本申请实施例中，音频处理模块101具有音频输出接口，该音频输出接口为数字音频数据接口或模拟音频输出接口，音频处理模块101包含中央处理器202、存储器201和音频编码器203，中央处理器202具有音频输出接口，存储器201与中央处理器202电连接，中央处理器202从存储器201中读取音频数据，中央处理器202将读取到的音频数据转换为数字音频信号或者模拟音频信号，中央处理器202的音频输出接口与音频编码器203电连接，中央处理器202通过数字音频数据接口或者模拟音频输出接口将数字音频信号或者模拟音频信号传输给音频编码器203。
在本申请实施例中，数字音频数据接口为数字音频传输标准I2S接口、模拟信号数字化方法PCM接口或者模拟信号数字化调制方法PDM接口。
(1)数字音频传输标准I2S接口
数字音频传输标准I2S接口全称Inter-IC Sound,Integrated Interchip Sound，或简写IIS，是飞利浦在1986年定义(1996年修订)的数字音频传输标准，用于数字音频数据在系统内部器件之间传输，例如编解码器CODEC、DSP、数字输入/输出接口、ADC、DAC和数字滤波器等。I2S是比较简单的数字接口协议，没有地址或设备选择机制，在I2S总线上，只能同时存在一个主设备和发送设备，主设备可以是发送设备，也可以是接收设备，或是协调发送设备和接收设备的其它控制设备。在I2S系统中，提供时钟(SCK和WS)的设备为主设备，在高端应用中，CODEC经常作为I2S的主控设备以精确控制I2S的数据流。
I2S包括两个声道(Left/Right)的数据，在主设备发出声道选择/字选择(WS)控制下进行左右声道数据切换，通过增加I2S接口的数目或其它I2S设备可以实现多声道(Multi-Channels)应用。
在I2S传输协议中，数据信号、时钟信号以及控制信号是分开传输的。I2S协议只定义三根信号线：时钟信号SCK、数据信号SD和左右声道选择信号WS。时钟信号Serial Clock，SCK是模块内的同步信号，从模式时由外部提供，主模式时由模块内部自己产生。不同厂家的芯片型号，时钟信号叫法可能不同，也可能称BCLK/Bit Clock或SCL/Serial Clock。数据信号Serial Data，SD是串行数据，在I2S中以二进制补码的形式在数据线上传输。在WS变化后的第一个SCK脉冲，先传输最高位(MSB,Most Significant Bit)，先传送MSB是因为发送设备和接收设备的字长可能不同，当系统字长比数据发送端字长长的时候，数据传输就会出现截断的现象(Truncated)，即如果数据接收端接收的数据位比它规定的字长长的话，那么规定字长最低位(LSB:Least Significant Bit)以后的所有位将会被忽略，如果接收的字长比它规定的字长短，那么空余出来的位将会以0填补，通过这种方式可以使音频信号的最高有效位得到传输，从而保证最好的听觉效果。左右声道选择信号Word Select，WS是声道选择信号，表明数据发送端所选择的声道，WS也称帧时钟，即LRCLK/Left Right Clock，WS频率等于声音的采样率，WS既可以在SCK的上升沿，也可以在SCK的下降沿变化，从设备在SCK的上升沿采样WS信号，数据信号MSB在WS改变后的第二个时钟(SCK)上升沿有效(即延迟一个SCK)，这样可以让从设备有足够的时间以存储当前接收的数据，并准备好接收下一组数据。
在I2S总线中，任何设备都可以通过提供时钟成为I2S的主控设备。考虑到SCK、SD和WS的时延，I2S总线上总的时延包括：外部时钟SCK由主设备到从设备的时延和内部时钟和SD及WS的时延，外部时钟SCK到内部时钟的延迟对于数据和左右声道信号WS的输入没有影响，因为这段延迟只增加有效的建立时间(Setup time)。需要注意的是发送延迟和接收设备建立时间是否有足够的裕量，所有的时序要求和时钟周期或设备允许的最低时钟周期有关。
根据SD相对于SCK和WS位置的不同，I2S分为三种不同的操作模式，分别为标准I2S模式、左对齐模式和右对齐模式，I2S模式属于左对齐中的一种特例，也叫PHILIPS模式，是由标准左对齐格式再延迟一个时钟位变化来的。标准左对齐较少使用，标准左对齐格式的优点在于，由于在WS变化后的第一个SCK上升沿就开始采样，它不需要关心左右声道数据的字长，只要WS的时钟周期足够长，左对齐的方式支持16-32bit字长格式。标准右对齐也叫日本格式，EIAJ(Electronic Industries Association of Japan)或SONY格式，相比于标准左对齐格式，标准右对齐的不足在于接收设备必须事先知道待传数据的字长，这也解释了为什么许多CODEC都会提供多种右对齐格式选择功能。
(2)模拟信号数字化方法PCM接口
PCM(Pulse Code Modulation)是通过等时间隔(即采样率时钟周期)采样将模拟信号数字化的方法。PCM数字音频接口，即说明接口上传输的音频数据通过PCM方式采样得到的，以区别于PDM方式。在音频领域，PCM接口常用于板级音频数字信号的传输，这与I2S相似，PCM和I2S的区别在于数据相对于帧时钟(FSYNC/WS)的位置、时钟的极性和帧的长度，其实，I2S上传输的也是PCM类型的数据，因此可以说I2S不过是PCM接口的特例。
相比于I2S接口，PCM接口应用更加灵活，通过时分复用(TDM,Time DivisionMultiplexing)方式，PCM接口支持同时传输多达N个(N>8)声道的数据，减少了管脚数目。PCM接口与I2S相似，电路信号包括：PCM_CLK数据时钟信号、PCM_SYNC帧同步时钟信号、PCM_IN接收数据信号和PCM_OUT发送数据信号。
(3)模拟信号数字化调制方法PDM接口
PDM(Pulse Density Modulation)是一种用数字信号表示模拟信号的调制方法。同为将模拟量转换为数字量的方法，PCM使用等间隔采样方法，将每次采样的模拟分量幅度表示为N位的数字分量(N＝量化深度)，因此PCM方式每次采样的结果都是N bit字长的数据。PDM则使用远高于PCM采样率的时钟采样调制模拟分量，只有1位输出，要么为0，要么为1，因此通过PDM方式表示的数字音频也被称为Oversampled 1-bit Audio，相比PDM一连串的0和1，PCM的量化结果更为直观简单。
在以PDM方式作为模数转换方法的应用接收端，需要用到抽取滤波器(DecimationFilter)将密密麻麻的0和1代表的密度分量转换为幅值分量，而PCM方式得到的就已经是幅值相关的数字分量。
PCM方式的逻辑更加简单，但需要用到数据时钟，采样时钟和数据信号三根信号线，PDM方式的逻辑相对复杂，但它只需要两根信号线，即时钟和数据。PDM在诸如手机和平板等对于空间限制严格的场合有着广泛的应用前景，在数字麦克风领域，应用最广的就是PDM接口，其次为I2S接口。
基于PDM的架构不同于I2S和TDM之处在于，抽取滤波器(Decimation Filter)不在发送设备，而在接收设备内部。基于PDM接口的应用降低了发送设备的复杂性，由于作为接收设备的CODEC内部集成抽取滤波器，因此系统整体复杂度大大降低。对于数字麦克风而言，通过使用面向CODEC或处理器制造的更精细硅工艺，而非传统麦克风使用的工艺，可以实现更高效率的抽取滤波器。
在本申请实施例中，数字音频数据接口与音频功放102之间设置有音频编码器203，音频编码器203用于将数字音频数据接口产生的数字信号转换为模拟信号。音频编码器203指的是数字通信中具有编码、译码功能的器件，支持视频和音频压缩(CODEC)与解压缩(DEC)的编解码器或软件。CODEC技术能有效减少数字存储占用的空间，在计算机系统中，使用硬件完成CODEC可以节省CPU的资源，提高系统的运行效率。CODEC对AD变换后的音视频数字信号的传输进行编码、压缩，在接收端对信号解码。在声卡上往往可以找到一颗或者2颗甚至3颗4颗有引脚的正方形芯片，面积一般为0.5-1.0平方厘米，这就是CODEC，CODEC就是多媒体数字信号编解码器，主要负责数字信号到模拟信号的转换(DAC)和模拟信号到数字信号的转换(ADC)。不管是音频加速器还是I/O控制器，他们输入输出的都是纯数字信号，我们要使用声卡上的Line Out插孔输出信号的话，信号就必须经过声卡上的CODEC的转换处理，可以说，声卡模拟输入输出的品质和CODEC的转换品质有着重大的关系，音频加速器或I/O控制器决定了声卡内部数字信号的质量，而CODEC则决定了模拟输入输出的好坏。
在本申请实施例中，一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块101、音频功放102、马达103、刷毛105和刷头104，其中：音频处理模块101包含中央处理器202、存储器201和音频编码器203，中央处理器202具有音频输出接口，存储器201与中央处理器202电连接，中央处理器202从存储器201中读取音频数据，中央处理器202将读取到的音频数据转换为数字音频信号或者模拟音频信号，中央处理器202的音频输出接口与音频编码器203电连接，中央处理器202通过数字音频数据接口或者模拟音频输出接口将数字音频信号或者模拟音频信号传输给音频编码器203，音频编码器203与音频功放102电连接，用于产生音频信号，音频功放102与马达103电连接，音频信号通过音频功放102之后得到的新的音频信号驱动马达103的转子往复摆动，马达103与刷头104机械连接，用于为刷头104提供往复摆动的动力，刷毛105固定于刷头104上，刷毛105在刷头104的带动下做同样的往复摆动，并且刷毛105通过与牙齿106接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。通过设置音频处理模块101和音频功放102来提供能够驱动马达103的转子往复摆动的音频信号，从而降低马达103的转子往复摆动的噪音，实现马达103的转子随音频信号平顺的往复摆动的效果，将马达103的转子往复摆动的噪音转化为悦耳的音乐的声音，并且通过马达103的转子往复摆动带动刷头104和刷毛105的往复摆动，实现了在用户选择不同音乐的时候，刷头104和刷毛105产生不同的震动，产生不同的清洁效果，同时通过刷毛105与牙齿106的接触可以通过骨传导的形式将音乐传递给人耳，使得用户听到的音乐更加立体。
为了更加清楚地说明本发明的骨传导音频电动牙刷的工作方式，请参阅图3为本发明的骨传导音频电动牙刷另一细化示意图。
在本申请实施例中，音频编码器203与音频功放102之间设置有第一低通滤波器301，音频信号通过第一低通滤波器301产生目标幅度和频率的音频波形。
在本申请实施例中，第一低通滤波器301为至少一组磁珠和电容组成的LC滤波器，或者为电感和电容组成的LC滤波器。
在本申请实施例中，数字音频接口输出的是一种高频的动态变化的脉冲宽度调制PWM占空比信号形成能量按照音频波形变化的动态占空比变化，该数字信号通过音频编码器203产生纯净的音频幅度与频率特征的模拟信号，该模拟信号通过第一低通滤波器301后，进行电磁干扰Electromagnetic Interference简称EMI的抑制，产生音频波形，该音频波形通过音频功放102获得强大的电流驱动能力驱动马达103简谐运动。
在本申请实施例中，一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块101、音频功放102、马达103、刷毛105和刷头104，其中：音频处理模块101与音频功放102电连接，用于产生音频信号，音频功放102与马达103电连接，音频信号通过音频功放102之后得到的新的音频信号驱动马达103的转子往复摆动，马达103与刷头104机械连接，用于为刷头104提供往复摆动的动力，刷毛105固定于刷头104上，刷毛105在刷头104的带动下做同样的往复摆动，并且刷毛105通过与牙齿106接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。通过设置音频处理模块101和音频功放102来提供能够驱动马达103的转子往复摆动的音频信号，从而降低马达103的转子往复摆动的噪音，进一步地，通过设置第一低通滤波器301达到抑制噪声的作用，实现马达103的转子随音频信号平顺的往复摆动的效果，将马达103的转子往复摆动的噪音转化为悦耳的音乐的声音，并且通过马达103的转子往复摆动带动刷头104和刷毛105的往复摆动，实现了在用户选择不同音乐的时候，刷头104和刷毛105产生不同的震动，产生不同的清洁效果，同时通过刷毛105与牙齿106的接触可以通过骨传导的形式将音乐传递给人耳，使得用户听到的音乐更加立体。
为了更加清楚地说明本发明的骨传导音频电动牙刷的工作方式，请参阅图4为本发明的骨传导音频电动牙刷进一步细化示意图。
在本申请实施例中，音频功放102和马达103之间设置有第二低通滤波器401，第二低通滤波器401用于抑制电磁干扰。
在本申请实施例中，第二低通滤波器401为至少一组磁珠和电容组成的LC滤波器，或者为电感和电容组成的LC滤波器。
进一步地，在音频功放102和马达103之间设置有第二低通滤波器401，第二低通滤波器401用于抑制电磁干扰，第二低通滤波器401为至少一组磁珠或电感和电容组成的LC滤波器，用于降低高频噪音，使得马达103随音频信号做简谐运动。
在本申请实施例中，一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块101、音频功放102、马达103、刷毛105和刷头104，其中：音频处理模块101与音频功放102电连接，用于产生音频信号，音频功放102与马达103电连接，音频信号通过音频功放102之后得到的新的音频信号驱动马达103的转子往复摆动，马达103与刷头104机械连接，用于为刷头104提供往复摆动的动力，刷毛105固定于刷头104上，刷毛105在刷头104的带动下做同样的往复摆动，并且刷毛105通过与牙齿106接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。通过设置音频处理模块101和音频功放102来提供能够驱动马达103的转子往复摆动的音频信号，从而降低马达103的转子往复摆动的噪音，进一步地，通过设置第二低通滤波器401与第一低通滤波器301配合达到更好的抑制噪声的作用，实现马达103的转子随音频信号平顺的往复摆动的效果，将马达103的转子往复摆动的噪音转化为悦耳的音乐的声音，并且通过马达103的转子往复摆动带动刷头104和刷毛105的往复摆动，实现了在用户选择不同音乐的时候，刷头104和刷毛105产生不同的震动，产生不同的清洁效果，同时通过刷毛105与牙齿106的接触可以通过骨传导的形式将音乐传递给人耳，使得用户听到的音乐更加立体。
为了更加清楚地说明本发明的骨传导音频电动牙刷的工作方式，请参阅图5为本发明的骨传导音频电动牙刷另一进一步细化示意图。
在本申请实施例中，该牙刷还包括无线通讯模块501，无线通讯模块501与中央处理器202电连接，无线通讯模块501接收外部设备传输的音频数据，并通过中央处理器202和音频编码器203完成信号处理，发送到音频功放102，无线通讯模块501包括蓝牙、Wi-Fi、LTE、移动通讯网络或者UWB。
在本申请实施例中，一种骨传导音频电动牙刷，该牙刷包括：音频处理模块101、音频功放102、马达103、刷毛105和刷头104，其中：音频处理模块101与音频功放102电连接，用于产生音频信号，音频功放102与马达103电连接，音频信号通过音频功放102之后得到的新的音频信号驱动马达103的转子往复摆动，马达103与刷头104机械连接，用于为刷头104提供往复摆动的动力，刷毛105固定于刷头104上，刷毛105在刷头104的带动下做同样的往复摆动，并且刷毛105通过与牙齿106接触，将音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。通过设置无线通讯模块501可以根据用户需要从外部设备获取更加丰富的音频信号，该无线通讯模块501与音频处理模块101中的中央处理器202连接，并且通过音频处理模块101与音频功放102来提供能够驱动马达103的转子往复摆动的音频信号，从而降低马达103的转子往复摆动的噪音，实现马达103的转子随音频信号平顺的往复摆动的效果，将马达103的转子往复摆动的噪音转化为悦耳的音乐的声音，并且通过马达103的转子往复摆动带动刷头104和刷毛105的往复摆动，实现了在用户选择不同音乐的时候，刷头104和刷毛105产生不同的震动，产生不同的清洁效果，同时通过刷毛105与牙齿106的接触可以通过骨传导的形式将音乐传递给人耳，使得用户听到的音乐更加立体。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述牙刷包括：音频处理模块、音频功放、马达、刷毛和刷头，其中：
所述音频处理模块与所述音频功放电连接，用于产生音频信号；
所述音频功放与所述马达电连接，所述音频信号通过所述音频功放之后得到的新的音频信号驱动所述马达的转子往复摆动；
所述马达与所述刷头机械连接，用于为所述刷头提供往复摆动的动力；
所述刷毛固定于所述刷头上，所述刷毛在所述刷头的带动下做同样的所述往复摆动，并且所述刷毛通过与牙齿接触，将所述音频信号通过骨传导的方式传递给人耳。
2.根据权利要求1所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述音频处理模块具有音频输出接口，所述音频输出接口为数字音频数据接口或模拟音频输出接口；
所述音频处理模块包含中央处理器、存储器和音频编码器，所述中央处理器具有所述音频输出接口，所述存储器与所述中央处理器电连接，所述中央处理器从所述存储器中读取音频数据，所述中央处理器将读取到的所述音频数据转换为数字音频信号或者模拟音频信号，所述中央处理器的音频输出接口与所述音频编码器电连接，所述中央处理器通过所述数字音频数据接口或者所述模拟音频输出接口将所述数字音频信号或者所述模拟音频信号传输给所述音频编码器。
3.根据权利要求2所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述音频编码器与所述音频功放之间设置有第一低通滤波器，所述音频信号通过所述第一低通滤波器产生目标幅度和频率的音频波形。
4.根据权利要求3所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述第一低通滤波器为至少一组磁珠和电容组成的LC滤波器，或者为电感和电容组成的LC滤波器。
5.根据权利要求2所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述数字音频数据接口为数字音频传输标准I2S接口、模拟信号数字化方法PCM接口或者模拟信号数字化调制方法PDM接口。
6.根据权利要求1所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述牙刷还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述中央处理器电连接，所述无线通讯模块接收外部设备传输的音频数据，并通过所述中央处理器和所述音频编码器完成信号处理，发送到所述音频功放，所述无线通讯模块包括蓝牙、Wi-Fi、LTE、移动通讯网络或者UWB。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述音频功放和所述马达之间设置有第二低通滤波器，所述第二低通滤波器用于抑制电磁干扰。
8.根据权利要求7所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述第二低通滤波器为至少一组磁珠和电容组成的LC滤波器，或者为电感和电容组成的LC滤波器。
9.根据权利要求1至6任意一项所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述马达为双向运动的马达或者线性马达。
10.根据权利要求1至6任意一项所述的骨传导音频电动牙刷，其特征在于，所述音频功放为AB类、D类、K类或者G类。
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