CN117462381A - 一种音乐按摩器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种音乐按摩器，属于保健设备技术领域，一种音乐按摩器，包括按摩器主体，按摩器主体的内部固定设置有音频转换器，转换器将数字信号转换为音频信号，音频信号在单片机内转化为振动信号，并将振动信号传递至振动发生器，音频转换器接收各种信号源信号，并进行统一转化，然后传输至单片机，由单片机进一步处理，单片机在处理音频信号后，将信号传递出，振动发生器接收单片机处理后的信号，并根据信号进行振动幅度的调整。它可以将音乐信号转化为韵律振动信号，在去掉高频的音频成份时，同时又保留了音乐韵律变化的美感，且负载不会进入因直流份量导致磁饱和，能最大限度真实地来反映音乐信号的变化规律。
Description
技术领域
本发明涉及保健设备技术领域，更具体地说，涉及一种音乐按摩器。
背景技术
随着人们生活水平不断提高，在物质生活已满足的同时，人们也在不断追求高层次的身心健康及精神生活，各类按摩设备、调理设备层出不穷，在此基础上，研制了按摩器设备，并采用音频信号控制按摩器的振动频率和振动效果。
基于上述，本发明人发现：
目前市面上使用的按摩器产品在应对实际使用情况时还存在一些不足：
①常用的音频信号信源是固定程序，缺乏灵活性，其韵律感差；
②常用的音频信号直接驱动振动负载，在振动时存在无法去除的干扰声音，在公共场合无法使用；
③采用音频信号包络去驱动负载时，在低频信号时易出现磁饱和，造成负载线圈易发热烧毁，此时会容易影响使用寿命；
④若音频信号采用比较器变成方波驱动负载，这样在低频大信号时，会导致直流份量太大，进而导致负载饱和发热；
⑤若采用音乐作为音频信号时，由于不同音乐基频差别很大，驱动信号很难调到最佳状态。
于是，有鉴于此，针对现有的结构予以研究改良，提供一种音乐按摩器，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种音乐按摩器，它可以增加音乐信号源并将音乐信号转化为韵律振动信号，在去掉高频的音频成份时，同时又保留了音乐韵律变化的美感，且负载不会进入因直流份量导致磁饱和，能最大限度真实地来反映音乐信号的变化规律。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种音乐按摩器，包括按摩器主体，所述按摩器主体的内部固定设置有音频转换器，所述音频转换器转化音频信号为振动信号，并将振动信号传递至振动发生器；
所述音频转换器接收信号源信号，并进行统一转化，然后传输至单片机，由单片机进一步处理；
所述单片机在处理音频信号后，将信号传递出，所述振动转换器接收单片机处理后的信号，并根据信号进行振动幅度的调整。
进一步的，所述音频发生器的音频信号源包括有固定内部程序、USB、TF卡和蓝牙。
进一步的，所述音频发生器的音频信号源的音频信号基于音乐类别识别，进行采样窗口宽度的动态调整。
进一步的，所述单片机在接收音乐发生器的信号时，对音频信号经过AD采样，把模拟量变为数字信息，再经过多个数据的求和取平均值，得到模拟信号的变化趋势。
进一步的，所述单片机作业时，由正弦波信号发生部分产生出标准正弦波信号，并送入振动信号处理部分，然后由送入的包络信号进行调制，输出调制后的PWM信号，并由外部的振动信号转换部分将PWM信号转换为幅度随音乐包络变化的正弦波信号。
进一步的，所述振动发生器采用正弦波推动内部电流变化，并采用音频信号的包络对正弦波进行幅度调制。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
①本方案，与常用的按摩器相比，该种音乐按摩器，具有更加丰富的信号源，信号源包括USB、TF卡和蓝牙功能，此时可以通过手机、电脑、平板等设备连接网络，并利用丰富的网络资源，通过网络平台找到自己需要的资源，利用音频信号在使用时的灵活性，并同时保障其本身的韵律感；
②本方案，该种音乐按摩器，采用音乐的优美旋律替代固定的编程程序，让人在享受优美音乐的同时，再通过振动器转换为触觉信号导入人体脏器或特定的穴位，这样调节人体神经系统的同时增强人体的血液循环及提升内部脏器的功能，通过改变驱动方式，避免出现无法去除的干扰声音，提高按摩的舒适感；
③本方案，与直接音频驱动的设备相比，音频信号包络变化频率低，且采用低频信号去调制38—50Hz的正弦波时，完全去掉了音频中的高频成分，使振动器不会出现音乐的音频信号，同时在配设耳机单独使用时，可实现该种音乐按摩器在公共场合下使用的可能，低频使用的音乐按摩器，不会出现磁饱和的情况，进入避免出现负载线圈易发热烧毁的情况，保障了音乐按摩器的使用寿命；
④本方案，与现有的方波驱动相比，该种音乐按摩器采用正弦波驱动，一方面能够避免方波驱动产生的高次谐波，降低电磁干扰，另一方面正弦波驱动方波驱动时，能避免强的信号使高电平时间持续时间太长而形成磁饱和，避免驱动线圈过电流失控而缩短使用寿命或者烧毁，其采用正弦波驱动时，强输入信号期间驱动线圈中还是交流电流在不停转换，因而避免了磁饱和降低了功耗及热量，提高了音乐按摩器的使用寿命；
⑤本方案，在音乐按摩器中，将音乐的音频信号转化为振动信号时，加入了基频识别及采样窗口调整系统，使不同频段的信号都能均衡得到良好转换，增强音频信号的适应性，且降低了音频信号的失真度，使最终得到的驱动信号达到或者接近最佳状态；
⑥本方案，该种音乐按摩器，将音乐信号转换为振动信号，可广泛应用于按摩器、按摩椅、甩脂机、塑形美容仪、调理药包、振动脚垫好抖抖机，提高了音乐按摩器的实用性。
附图说明
图1为本发明的音频驱动信号的高频波形示意图；
图2为本发明的音频驱动信号的低频波形示意图；
图3为本发明的音频信号的方波驱动波形示意图；
图4为本发明的音频信号的调制后正弦波形示意图；
图5为本发明的单片机主控芯片的电路示意图；
图6为本发明的音频强信号时正弦波驱动信号示意图；
图7为本发明的音频强信号时方波驱动波形示意图。
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做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。
实施例1：
请参阅图1-7，一种音乐按摩器，包括按摩器主体，按摩器主体的内部固定设置有音频转换器，转换器将数字信号转换为音频信号，音频信号在单片机内转化音为振动信号，并将振动信号传递至振动发生器；音频发生器接收信号源信号，并进行统一转化，然后传输至单片机，由单片机进一步处理；
单片机在处理音频信号后，将信号传递出，振动发生器接收单片机处理后的信号，并根据信号进行振动幅度的调整。
在音乐按摩器工作时，信源方面保留了固定程序的同时，增加了数字音频信号转化来的音乐信号，资源丰富的音乐使信源变得丰富充足，同时采用固定频率的标准正弦波信号来驱动，用音频信号包络来进行调制，去掉了高频的音频成分，同时又保留了音乐韵律变化的美感，且由于是正弦波驱动负载，这样负载不会进入因直流份量过大而导致的磁饱和；可针对不同类型的音乐时程序进行自动识别，根据不同基频采用不同宽度的采样窗口，这样能最大限度真实地来反映音频信号的变化规律。
参阅图1和图2，音频发生器的音频信号源包括有固定内部程序、USB、TF卡和蓝牙。
信号源在保留固定内部程序的同时，又增加了USB、TF卡、蓝牙多个信源，各种格式的音频信号转换为统一的模拟量信号，再由单片机统一处理，这样海量的音频信号就能满足不同层次不同需求的人群。
参阅图1、图2、图3和图4，音频发生器的音频信号源的音频信号基于音乐类别识别，进行窗口宽度的动态调整。
由于音频信号频率范围是20Hz-20KHz，不同乐器的基频相差很大，因而硬件固定频率采样无法满足，此时，采用自动识别音乐类别，动态调整采样窗口宽度，基频高时采样窗口变小，基频低时采样窗口变大，就能很好地匹配不同基频信号的变化情况。
参阅图5，单片机在接收音乐转换器的信号时，对音频信号经过AD采样，把模拟量变为数字信息，再经过多个数据的求和取平均值，得到模拟信号的变化趋势。
多个平均值数据就反映出了音频信号的包络，可实现音频信号向振动信号的精准转化。
参阅图5、图6和图7，单片机作业时，由正弦波信号发生部分产生出标准正弦波信号，并送入振动信号处理部分，然后由送入的包络信号进行调制，输出调制后的PWM信号，并由外部的振动信号转换部分将PWM信号转换为幅度随音乐包络变化的正弦波信号。
由单片机进行信号转化，可实现由音频信号转换为对应的振动信号。
参阅图5、图6和图7，振动发生器采用正弦波推动内部电流变化，并采用音频信号的包络对正弦波进行幅度调制。
由于振动器大多是感性负载，常用的是偏心马达和振动线圈，用正弦波推动符合内部电流变化规律，并且在38—50Hz频率下振动没有噪音而且振动感强，可保证音乐按摩器具有良好的按摩效果。
实施例2
基于上述实施例1，作进一步论述。
请参阅图4，在音乐按摩器使用时，信源有USB、TF卡、蓝牙等数字信源，经过解码后转换为模拟量信号，与外部音频合在一起，进入单片机进行AD转换；
在模拟量信号转换为数字信号后，首先进行计算分析，根据设定的要求值确定出采样窗口宽度，转换出适合对应音乐的数字信号，再由内部数字信息计算出平均值，进而求出包络信息值；
在单片机内部，正弦波信号发生部分，产生出标准正弦波信号，送入振动信号处理部分，由送入的包络信号进行调制，输出调制后的PWM信号结构图中的红色线，在外部的振动信号控制部分，PWM信号为幅度随音乐包络变化的正弦波信号，而后送入功放部分，经功率放大后送入振动器，从而实现由音频信号转换为对应的振动信号，振动发生器接收振动信号，并产生对应的振动，最终实现音乐按摩器的按摩效果；
它可以增加音乐信号源并将音乐信号转化为韵律振动信号，在去掉高频的音频成份时，同时又保留了音乐韵律变化的美感，且负载不会进入直流份量导致的磁饱和，能最大限度真实地来反映音乐信号的变化规律。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种音乐按摩器，包括按摩器主体，其特征在于：所述按摩器主体的内部固定设置有音频转换器，所述音频转换器转化音频信号为振动信号，并将振动信号传递至振动发生器；
所述音频转换器接收信号源信号，并进行统一转化，然后传输至单片机，由单片机进一步处理；
所述单片机在处理音频信号后，将信号传递出，所述振动发生器接收单片机处理后的信号，并根据信号进行振动幅度的调整。
2.根据权利要求1所述的一种音乐按摩器，其特征在于：所述音频发生器的音频信号源包括有固定内部程序、USB、TF卡和蓝牙。
3.根据权利要求1所述的一种音乐按摩器，其特征在于：所述音频发生器的音频信号源的音频信号基于音乐类别识别，进行采样窗口宽度的动态调整。
4.根据权利要求1所述的一种音乐按摩器，其特征在于：所述单片机在接收音乐转换器的信号时，对音频信号经过AD采样，把模拟量变为数字信息，再经过多个数据的求和取平均值，得到模拟信号的变化趋势。
5.根据权利要求1所述的一种音乐按摩器，其特征在于：所述单片机作业时，由正弦波信号发生部分产生出标准正弦波信号，并送入振动信号处理部分，然后由送入的包络信号进行调制，输出调制后的PWM信号，并由外部的振动信号转换部分将PWM信号转换为幅度随音乐包络变化的正弦波信号。
6.根据权利要求1所述的一种音乐按摩器，其特征在于：所述振动发生器采用正弦波推动内部电流变化，并采用音频信号的包络对正弦波进行幅度调制。
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