一种胎教机与数据处理方法与流程

本发明涉及胎教机领域，具体而言，涉及一种胎教机与数据处理方法。

背景技术：

随着生活水平的不断提高，胎教也受到越来越多的人关注，而音乐胎教是如今大部分人关注和使用的。因此用于音乐胎教的播放设备就成了特别重要的部分。然而对于胎儿来说，胎儿所能接受的音频频率与成人不同，因此，如何在通过音乐或父母的声音进行胎教时有效的保护好胎儿的听力是目前亟需解决的难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种胎教机与数据处理方法，其能够改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种胎教机，其包括低通滤波芯片、音频处理芯片和扬声器，所述音频处理芯片的输出端与所述低通滤波芯片的输入端耦合，所述低通滤波芯片的输出端与所述扬声器的输入端耦合；所述音频处理芯片用于将胎教类原始音频文件解码以获得胎教类音频文件；所述低通滤波芯片用于对所接收到的所述胎教类音频文件中的音频频率高于第一预设值的音频进行过滤；所述低通滤波芯片还用于将过滤后的胎教类音频文件输出到所述扬声器，以使所述扬声器播放所述胎教类音频文件。

优选地，上述低通滤波芯片包括高频滤波电路和扬声器功放电路，所述音频处理芯片的输出端与所述高频滤波电路的输入端耦合，所述高频滤波电路的输出端与所述扬声器功放电路的输入端耦合，所述扬声器功放电路的输出端与所述扬声器的输入端耦合。

优选地，上述低通滤波芯片还包括音频解码器，所述音频解码器的输入端与所述音频处理芯片的输出端耦合。

优选地，上述低通滤波芯片还包括均衡器，所述均衡器的输入端与所述音频处理芯片的输出端耦合，所述均衡器的输出端与所述高频滤波电路的输入端耦合。

优选地，还包括录音模块，所述录音模块的输出端与所述音频处理芯片的输入端耦合。

优选地，还包括存储器，所述存储的输出端与所述音频处理芯片的输入端耦合。

第二方面，本发明提供一种数据处理方法，其包括：所述低通滤波芯片获取胎教类音频文件；所述低通滤波芯片对所述胎教类音频文件中的音频的频率高于第一预设值的音频进行过滤并将过滤后的音频文件输出到所述扬声器，以使所述扬声器播放所述音频文件。

优选地，上述的所述低通滤波芯片获取胎教类音频文件的步骤包括：所述音频处理芯片获取存储器存储的胎教类第一音频文件，将所述胎教类原始音频文件解码以获得胎教类音频文件；所述低通滤波芯片获取所述音频处理芯片发送的胎教类音频文件。

优选地，上述的所述低通滤波芯片获取胎教类音频文件的步骤包括：所述音频处理芯片获取录音设备采集并输入的胎教类第二音频文件；所述音频处理芯片将所述胎教类第二音频文件解码以获得胎教类音频文件；所述低通滤波芯片获取所述音频处理芯片发送的胎教类音频文件。

优选地，上述胎教机包括语音输入设备，所述低通滤波芯片获取胎教类音频文件包括：所述低通滤波芯片获取所述语音输入设备采集并输入的胎教类音频文件。

上述本发明提供的一种胎教机与数据处理方法，通过低通滤波芯片将所接收到的所述胎教类音频文件中的音频频率高于第一预设值的音频进行过滤，从而过滤掉对胎儿有害的音频，进而能够很好的保护胎儿的听力，避免了中高频声给胎儿的听力造成损伤。通过获取不同种类胎教类音频文件，可以使得胎儿能够接收到诸如父母的声音或者是胎教音乐，并且通过扬声器将低通滤波芯片过滤后的音频进行播放，从而使得胎儿能够得到多方面的胎教音乐。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种胎教机的功能结构示意图；

图2为图1所示的一种胎教机中的低通滤波芯片的内部结构与其他元器件之间的功能结构示意图；

图3是本发明第一实施例提供的一种胎教机中的音频处理芯片的电路图；

图4是本发明第一实施例提供的一种胎教机中的低通滤波芯片的电路图；

图5为图4所示的低通滤波芯片中的第一滤波电路图；

图6为图4所示的低通滤波芯片中的第二滤波电路图；

图7是本发明第一实施例提供的一种胎教机中的扬声器的电路图；

图8为图1所示的一种胎教机中的耳机线控的电路图；

图9是本发明第二实施例提供的一种数据处理方法的流程图；

图10是本发明第三实施例提供的一种数据处理方法的流程图。

图标：100-胎教机；110-音频处理芯片；120-低通滤波芯片；130-扬声器；140-录音模块；150-存储器；160-语音输入设备；121-音频解码器；122-均衡器；123-运算放大器；124-高频滤波电路；125-扬声器功放电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参照图1与图2，是本发明第一实施例提供的一种胎教机100，该胎教机100包括音频处理芯片110、低通滤波芯片120、扬声器130、录音模块140、存储器150和语音输入设备160。

在本实施例中，所述音频处理芯片110用于将胎教类原始音频文件解码以获得胎教类音频文件。

在本实施例中，所述音频处理芯片110可以是Fortemedia的FM801系列的音频处理芯片，还可以是创新的一款型号为Sound Blaster Live！Platinu5.1的音频处理芯片。在此，不作具体限定。

在本实施例中，音频处理芯片110的输入端与所述录音模块140的输出端耦合。即将录音模块140中所录制的胎教类原始音频文件通过该录音模块140的输出端输入到音频处理芯片110中。其中，所述胎教类原始音频文件是指没有解码的胎教类音频文件。

在本实施例中，所述音频处理芯片110的输入端与所述存储器150的输出端耦合。即通过所述存储器150的输出端将存储在所述存储器150中的胎教类原始音频文件输入到所述音频处理芯片110中。

请参照图3，所述音频处理芯片110的SPI端口中的MISO、MOSI和SCLK的各个引脚分别与存储器150的输出端耦合。所述音频处理芯片110的片选信号输入引脚NF_CE0与存储器150的输出端耦合。所述音频处理芯片110的GPIOA14引脚与存储器150的输出端耦合。所述音频处理芯片110的复用IO口引脚NF_CLE和地址锁存使能引脚ALE均与所述存储器150的输出端耦合。所述音频处理芯片110的数据传输引脚I2S_DATA、位时钟引脚I2S_BCLK、主时钟引脚I2S_MCLK和音频左右声道选择引脚I2S_LR均与所述低通滤波芯片120的输入端耦合。所述音频处理芯片110的复用IO口引脚NF_CLE和脉宽调制引脚PWM均与所述低通滤波芯片120的输入端耦合。

在本实施例中，所述音频处理芯片110的数量可以是一个，也可以是多个，优选地，所述音频处理芯片110的数量为两个。

在本实施例中，所述低通滤波芯片120对所接收到的所述胎教类音频文件中的音频频率高于第一预设值的音频进行过滤，以及将过滤后的胎教类音频文件输出到所述扬声器130，以使所述扬声器130播放所述胎教类音频文件。具体地，所述低通滤波芯片120的输入端与所述音频处理芯片110的输出端耦合。

在本实施例中，所述第一预设值是指胎儿所能接受到的音频信号值。优选的，所述第一预设值为2000赫兹。即通过所述高频滤波电路124将超过2000赫兹以上的音频信号过滤掉。

在本实施例中，所述低通滤波芯片120的输出端与所述扬声器130的输入端耦合。即所述低通滤波芯片120将按照第一预设值过滤后的胎教类音频文件输出到所述扬声器130，进而使得所述扬声器130能够播放对胎儿的听力没有影响的胎教类音频。

在本实施例中，所述低通滤波芯片120可以是型号为ALC5645的一款低通滤波芯片，也可以是型号为LFCN-2250+的一款低通滤波芯片。在此，不作具体限定。

请参照图4至图6，所述低通滤波芯片120的ADCDAT2引脚、DACDAT2引脚、LRCK2引脚、BCLK2引脚、ADCDAT1引脚、DACDAT1引脚、LRCK1引脚、BCLK1引脚和MCLK引脚均与所述音频处理芯片110的输出端耦合。具体地，所述ADCDAT2引脚经过第一百零五电容C105接地，所述ADCDAT2引脚还经第五十四电阻R54与音频处理芯片110的数据传输引脚I2S_DATA耦合。所述ADCDAT1引脚经过第一百电容C100接地，所述ADCDAT1引脚还经第三十八电阻R38与音频处理芯片110的数据传输引脚I2S_DATA耦合。所述DACDAT1引脚经过第一百电容C100接地，所述DACDAT1引脚还经过第四十三电阻R43与音频处理芯片110的数据传输引脚I2S_DATA耦合。所述DACDAT2引脚经过第九十三电容C93接地，所述DACDAT1引脚还经过第六十八电阻R43与音频处理芯片110的数据传输引脚I2S_DATA耦合。所述LRCK1引脚经过第九十一电容C91接地，所述LRCK1引脚还经过第五十八电阻R58与音频处理芯片110的音频左右声道选择引脚I2S_LR耦合。所述LRCK2引脚经过第一百零一电容C101接地，所述LRCK2引脚还经过第二十八电阻R28与音频处理芯片110的音频左右声道选择引脚I2S_LR耦合。所述BCLK1引脚经过第十四电容C14接地，所述BCLK1引脚还经过第五十电阻R50与所述音频处理芯片110的位时钟引脚I2S_BCLK连接。所述BCLK2引脚经过第九十五电容C95接地，所述BCLK2引脚还经过第四十五电阻R45与所述音频处理芯片110的位时钟引脚I2S_BCLK连接。所述低通滤波芯片120的话筒信号输入第一引脚MICBIAS1经过第十四电阻R14与第七电容C7串联后接地。所述低通滤波芯片120的筒信号输入第二引脚MICBIAS2经过第十六电阻R16与第十八电容C18串联后接地。所述低通滤波芯片120的VREF引脚经过第二十五电容C25接地。所述低通滤波芯片120的MIC_CAP引脚经过第四十六电容C46接地。所述低通滤波芯片120的CPGND引脚和AGND引脚均接地。所述低通滤波芯片120的DGND引脚和SPKGND引脚均连接电源。所述低通滤波芯片120的通讯总线引脚SDA经过第二十六电阻R26连接电源。所述通讯总线引脚SDA还经过第四电阻R4与音频处理芯片110中的脉宽调制引脚PWM连接。所述低通滤波芯片120的通讯总线引脚SCL经过第二十七电阻连接电源。所述通讯总线引脚SCL还经过第三电阻与音频处理芯片110的复用IO口引脚NF_CLE连接。所述低通滤波芯片120的JD1引脚经过第二十九电阻R29接电源。所述JD1引脚还经过第六电阻R6连接耳机插孔JD1_1。所述低通滤波芯片120的CPVREF引脚接地。所述低通滤波芯片120的CPVEE引脚经过第十二电容C12接地。所述低通滤波芯片120的CPVPP引脚经过第十电容C10接地。所述低通滤波芯片120的CPN2引脚与CPN1引脚通过第四十二电容C42连接。所述CPN2引脚经过第四十一电容C41与CPN2引脚连接。

在本实施例中，所述低通滤波芯片120的SPO_LP引脚和SPO_LN引脚均与扬声器130连接。

请再次参照图2，所述低通滤波芯片120还包括音频解码器121、均衡器122、运算放大器123、高频滤波电路124和扬声器功放电路125。

在本实施例中，所述音频解码器121的输入端与所述音频处理芯片110的输出端耦合。即当所述胎教类原始音频文件没有经过所述音频处理芯片110解码时，变通过所述音频解码器121对所述胎教类原始音频文件进行解码，从而获得解码后的音频文件。当胎教类原始音频文件已经解码后，所述音频解码器121不再对音频处理芯片110输入的胎教类音频文件进行二次解码。所述音频解码器121的输出端与所述均衡器122的输入端耦合。

在本实施例中，所述音频解码器121可以是用于Hi-Fi听音的纯音频解码器，也可以是AV影音解码器。在此，不作具体限定。例如，所述音频解码器121可以是型号为JZ-009S 5.1AC-3/DTS的音频解码器。

在本实施例中，所述均衡器122是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器130和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用。例如，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。

在本实施例中，所述均衡器122为数字均衡器。所述数字均衡器是指用数字信号处理方法来实现的频域或时域均衡器。其中，所述数字均衡器的工作原理是：若输入和输出的是模拟信号，则在输入端要用模拟/数字变换器，将模拟信号变换为数字信号后进行处理，输出端要用数字/模拟变换器恢复模拟信号。在数字通信系统中，接收端要恢复的是数码，因此均衡器122输出的数字信号可直接进行判决，得出数码而不需数模变换。在全数字化接收机中，数字均衡器是一个组成部分，其输入端不需模数变换。例如，所述数字均衡器可以是SONY的一款型号为SRP-E300数字均衡器。

在本实施例中，所述均衡器122中设有运算放大器123。所述运算放大器123用于对输入到所述均衡器122中的信号进行放大。所述运算放大器123可以是型号为mA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及LF356的运算放大器。在此，不作具体限定。

在本实施例中，所述高频滤波电路124用于对所述均衡器122输出的音频信号中超过第一预设值的音频信号进行过滤。

在本实施例中，所述第一预设值是指胎儿所能接受到的音频信号值。优选的，所述第一预设值为2000赫兹。即通过所述高频滤波电路124将超过2000赫兹以上的音频信号过滤掉。

在本实施例中，所述高频滤波电路124包括一个容量较大的电解电容C1和一个容量较小的电容C2。其中，可以根据实际中所需要过滤的电信号频率设置C1与C2的具体数值。

在本实施例中，所述高频滤波电路124的输入端与所述均衡器122耦合，所述高频滤波电路124的输出端与所述扬声器功放电路125的输入端耦合。

在本实施例中，所述扬声器功放电路125用于输出较大功率。所述扬声器功放电路125的输入端与所述高频滤波电路124的输出端耦合。所述扬声器功放电路125的输出端与所述扬声器130的输入端耦合。

在本实施例中，所述扬声器130用于将低通滤波芯片120输出的过滤后的音频进行播放，以使胎儿能够接收到有利于胎教的音频。

请参照图7，在本实施例中，所述扬声器130的第一输入端S1与所述低通滤波芯片120的SPO_LN引脚连接。所述扬声器130的第二输入端S2与SPO_LP引脚连接。优选地，所述低通滤波芯片120的SPO_LN引脚和SPO_LP引脚均通过滤波电路与扬声器130连接。具体地，所述SPO_LN引脚经过第九十九电容C99与电源连接。所述SPO_LP引脚经过第一百零二电容C102与电源连接。所述第一百零二电容C102与所述第九十九电容C99并联。

在本实施例中。所述录音模块140用于对父母或者是一些其他声音进行录音，从而使得胎儿能够通过胎教机100听见父母的声音。

在本实施例中，所述录音模块140的输出端与所述音频处理芯片110的输入端耦合。

在本实施例中，所述录音模块140可以是麦克风。

在本实施例中，所述存储器150可以是闪存存储器，也可以是SD卡存储器。在此不作具体限定。

在本实施例中，所述闪存存储器可以是Nand flash。例如，所述闪存存储器可以是型号为K9HBG08U1M的Nand flash。所述闪存存储器还可以是型号为AT25010A的SPI NORFLASH。

在本实施例中，所述语音输入设备160用于实时采集外界的声音。所述外界是指胎教机100以外的声音。

在本实施例中，所述语音输入设备160的输出端与所述低通滤波芯片120的输入端耦合。

在本实施例中，所述语音输入设备160可以是耳机，也可以是话筒。如图8所示，图8为耳机的线控电路图。所述低通滤波芯片120的IN1P_RING2引脚经过第一开关SW1与所述第一百零五电阻R105串联后与所述低通滤波芯片120的IN1N_SLEEVE引脚连接。所述IN1P_RING2引脚还经过第二开关SW2与所述第一百零六电阻R106串联后与所述低通滤波芯片120的IN1N_SLEEVE引脚连接。所述IN1P_RING2引脚还经过第三开关SW3与所述第一百零七电阻R107串联后与所述低通滤波芯片120的IN1N_SLEEVE引脚连接。

请参照图9，是本发明第二实施例提供的一种数据处理方法的流程图。下面将对图9所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S101，所述低通滤波芯片获取胎教类音频文件。

在本实施例中，所述低通滤波芯片可以从音频处理芯片中获取胎教类音频文件，也可以直接通过语音输入设备获取胎教类音频文件。例如，用户通过胎教机上的耳机对胎儿进行说话，由麦克风所采集的用户通过耳机输入的语音作为胎教类音频文件。

作为一种实施方式，所述音频处理芯片获取录音设备采集并输入的胎教类第二音频文件；所述音频处理芯片将所述胎教类第二音频文件解码以获得胎教类音频文件；所述低通滤波芯片获取所述音频处理芯片发送的胎教类音频文件。其中，所述胎教类第二音频文件是指通过录音设备采集的胎教类的音频文件。所述胎教类音频文件是指经过解码后的音频文件。其中，录音设备可以是麦克风。

作为另一种实施方式，用户通过语音输入设备将需要与胎儿进行沟通的话输入到胎教机中。从而使得胎教机通过该语音输入设备将用户输入的语音传递给胎儿。例如，胎教机将用户通过该语音输入设备输入的语音播放给胎儿听。

步骤S102，所述低通滤波芯片对所述胎教类音频文件中的音频的频率高于第一预设值的音频进行过滤并将过滤后的音频文件输出到所述扬声器，以使所述扬声器播放所述音频文件。

在本实施例中，所述第一预设值是指胎儿所能接受到的音频信号值。优选的，所述第一预设值为2000赫兹。即通过所述高频滤波电路124将超过2000赫兹以上的音频信号过滤掉。

请参照图10，是本发明第三实施例提供的一种数据处理方法的流程图。下面将对图10所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S201，所述音频处理芯片获取存储器存储的胎教类第一音频文件，将所述胎教类原始音频文件解码以获得胎教类音频文件。

在本实施例中，所述存储器可以是闪存存储器，也可以是SD卡存储器。所述音频处理芯片获取的音频可以是存储在闪存存储器的胎教类第一音频文件也可以是存储在SD卡存储器中的胎教类第一音频文件。其中，所述胎教类第一音频文件是指存储在存储器中的胎教类音频文件。

步骤S202，所述低通滤波芯片获取所述音频处理芯片发送的胎教类音频文件。

步骤S203，所述低通滤波芯片对所述胎教类音频文件中的音频的频率高于第一预设值的音频进行过滤并将过滤后的音频文件输出到所述扬声器，以使所述扬声器播放所述音频文件。

步骤S203的具体实施方式请参照第三实施例中所对应的实施步骤，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供一种胎教机与数据处理方法，本申请通过低通滤波芯片将所接收到的所述胎教类音频文件中的音频频率高于第一预设值的音频进行过滤，从而过滤掉对胎儿有害的音频，进而能够很好的保护胎儿的听力，避免了中高频声给胎儿的听力造成损伤。通过获取不同种类胎教类音频文件，可以使得胎儿能够接收到诸如父母的声音或者是胎教音乐，并且通过扬声器将低通滤波芯片过滤后的音频进行播放，从而使得胎儿能够得到多方面的胎教音乐。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。