音乐律动按摩器及其工作方法、按摩床垫和按摩床法与流程

本发明属于智能家居领域，具体涉及一种音乐律动按摩器、按摩床垫、按摩床和按摩控制方法。

背景技术：

按摩床又称指压床、美容床、理疗床、搓背床等，广泛用于足浴店、美容院、理疗医院、浴场等场所，按照用途可以分为：医用按摩床、理疗按摩床、足疗按摩床、桑拿按摩床、美容美体按摩床等，现有的按摩方式大多采用电机驱动振动按摩，电机体积大，占用的床下空间大，而且成本高；而且现有的按摩装置大多利用mcu的dac功能输出按摩的模拟型号，相当于是利用mcu作为振动按摩的信号发生器。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种音乐律动按摩器、按摩床垫、按摩床和按摩控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于共振扬声器的音乐律动按摩器，包括：扬声器组、主控制器、与该主控制器相连的音频模块，以及扬声器驱动模块；其中所述主控制器适于控制所述音频模块接收并处理来自外部设备的音频信号；所述音频模块适于输出低音控制信号至扬声器驱动模块；以及所述扬声器驱动模块适于驱动所述扬声器组振动。

进一步，所述音频模块包括：音频接收模块和音频处理模块；所述主控制器适于控制所述音频接收模块接收来自外部设备的音频信号，并发送至所述音频处理模块；以及所述音频处理器模块适于输出低音控制信号扬声器驱动模块。

进一步，所述音频处理模块包括：音质处理器和信号分离电路；所述信号分离电路适于将音频接收模块输出的音频信号分离成高音、低音两路控制信号，并输出低音控制信号至所述音质处理器；以及所述音质处理器适于将低音控制信号输出至扬声器驱动模块。

进一步，所述音频接收模块包括：与所述主控制器相连的蓝牙音频接收模组，以及与所述蓝牙音频接收模组相连的信号转换电路；所述蓝牙音频接收模组适于接收到来自外部设备的音频信号，并传输至所述信号转换电路；所述信号转换电路适于将蓝牙音频接收模组输出的音频信号转换成单端音频信号后传输至所述信号分离电路。

进一步，所述蓝牙音频接收模组采用spk-8635-b蓝牙音频接收模组；所述信号转换电路包括：运算放大器u8a和运算放大器u8b；所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_rp输出端经电容c54、电阻r33连接至运算放大器u8a的同相信号输入端；所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_rn输出端经电容c52、电阻r31连接至运算放大器u8a的反相信号输入端；所述运算放大器u8a的反相信号输入端还经第一rc并联电路连接至运算放大器u8a的输出端；所述运算放大器u8a的输出端经电容c53、电阻r32输出所述单端音频信号至所述信号分离电路；以及所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_lp输出端经电容c61、电阻r42连接至运算放大器u8b的同相信号输入端；所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_ln输出端经电容c59、电阻r40连接至运算放大器u8b的反相信号输入端；所述运算放大器u8b的反相信号输入端还经第二rc并联电路连接至运算放大器u8b的输出端；所述运算放大器u8b的输出端经电容c60、电阻r41输出所述单端音频信号至所述信号分离电路。

进一步，所述信号分离电路包括：低音分离电路和高音分离电路；所述低音分离电路适于将所述单端音频信号分离出低音控制信号至所述音质处理器；以及所述高音分离电路适于将所述单端音频信号分离出高音控制信号。

进一步，所述低音分离电路包括：运算放大器u2b；所述单端音频信号依次经电阻r26、电阻r27、电阻r35输入至运算放大器u2b的同相信号输入端；所述电阻r26与电阻r27之间经电容c7连接至地；所述电阻r35与运算放大器u2b的同相信号输入端之间经电容c5连接至地；所述电阻r27与电阻r35之间经电容c6连接至运算放大器u2b的输出端；所述运算放大器u2b的反相信号输入端经电阻r15连接至运算放大器u2b的输出端；所述运算放大器u2b的反相信号输入端还经电阻r14连接至地；以及所述运算放大器u2b的输出端经电阻r25输出所述低音控制信号至所述音质处理器。

又一方面，本发明还提供了一种按摩床垫，包括：

基于共振扬声器的音乐律动按摩器；

所述音乐律动按摩器中的扬声器组设置在床垫内；

当音乐律动按摩器输出低音控制信号时，控制扬声器组带动床垫振动。

第三方面，本发明还提供了一种按摩床，包括：

床板和基于共振扬声器的音乐律动按摩器；

所述音乐律动按摩器中的扬声器组设置在床板上；

当音乐律动按摩器输出低音控制信号时，控制扬声器组带动床板振动。

第四方面，本发明还提供了一种按摩控制方法，

将音频信号分离成高音和/或低音控制信号；

通过高音控制信号控制扬声器组播放音乐；以及

通过低音控制信号控制扬声器组带动床垫振动。

本发明的有益效果是，本发明的音乐律动按摩器基于扬声器组实现律动按摩，代替现有基于电机实现振动按摩，不仅能够解决电机体积大、占用空间大的问题，且本实施例的音乐律动按摩器利用音频信号作为律动按摩的信号发生器，不同频率和幅度的音频信号使得按摩按摩方式可以多样化，可以模拟出传统按摩器无法模拟出的振动按摩效果；另外，本音乐律动按摩器还通过信号分离电路能够从音频接收模块输出的音频信号中分离出低音控制信号至所述音质处理器，以将低音控制信号作为扬声器组的驱动控制信号，从而实现扬声器组只发出振动，而不会发出声音，可以营造安静舒适的睡眠环境；并通过对减法器的单电源供电方法，将差分音频信号转换成单端差分信号，降低成本和缩小电路板排版所占空间；而且本音乐律动按摩器还包括电压检测电路，以实现对外部电源inputpower的供电情况的检测，便于发现供电异常。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的原理框图；

图2是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的主控制器的引脚接线图；

图3是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的音质处理器的引脚接线图；

图4是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的左声道电压跟随电路图；

图5是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的右声道电压跟随电路图；

图6是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的蓝牙音频接收模组的引脚接线图；

图7是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的信号转换电路图；

图8是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的单电源供电电路图；

图9是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的低音分离电路图；

图10是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的第一功放驱动电路图；

图11是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的第二功放驱动电路图；

图12是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的电压调节电路图；

图13是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的稳压电路图；

图14是本发明的基于共振扬声器的音乐律动按摩器的电压检测电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明的结构作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例1提供了一种基于共振扬声器的音乐律动按摩器，包括：扬声器组、主控制器、与该主控制器相连的音频模块以及扬声器驱动模块；其中所述主控制器可以控制所述音频模块接收并处理来自外部设备的音频信号；所述音频模块可以输出低音控制信号至扬声器驱动模块；以及所述扬声器驱动模块可以驱动所述扬声器组振动。具体的，本实施例的音乐律动按摩器基于扬声器组实现律动按摩，代替现有基于电机实现振动按摩，不仅能够解决按摩电机体积大、占用空间大的问题，且本实施例的音乐律动按摩器利用音频信号作为律动按摩的信号发生器，不同频率和幅度的音频信号使得按摩方式可以多样化，可以模拟出传统按摩器无法模拟出的振动按摩效果。

所述扬声组可以根据床垫左右对称设置，其中扬声器的数量可以是2、4、8，也可以是单数。

具体的，本实施例的音乐律动按摩器还通过音频模块输出低音控制信号，本实施例中低音控制信号可以是20hz以下的信号，以将低音控制信号作为扬声器组的驱动控制信号，从而实现扬声器组只发出振动，构建安静睡眠环境。

具体的，如图2所示，所述主控制器例如但不限于采用stm32f103rct6单片机。

所述音频模块包括：音频接收模块和音频处理模块；所述主控制器可以控制所述音频接收模块接收来自外部设备的音频信号，并发送至所述音频处理模块；以及所述音频处理器模块可以输出低音控制信号扬声器驱动模块。

具体的，所述外部设备例如但不限于手机、平板、电脑等。

所述音频处理模块包括：音质处理器和信号分离电路；所述信号分离电路可以将音频接收模块输出的音频信号分离成高音、低音两路控制信号，并输出低音控制信号至所述音质处理器；以及所述音质处理器可以将低音控制信号输出至扬声器驱动模块。

具体的，通过所述信号分离电路能够从音频接收模块输出的音频信号中分离出低音控制信号至所述音质处理器，以将低音控制信号作为扬声器组的驱动控制信号，从而实现扬声器组只发出振动，而不会发出声音。

具体的，如图3所示，所述音质处理器例如但不限于采用cd3313l带响度的数字立体声音质处理器。

具体的，所述主控制器与所述音质处理器之间设有电压跟随模块；所述电压跟随模块包括：左声道、右声道电压跟随电路；如图4所示，所述左声道电压跟随电路包括：运算放大器u1a；所述stm32f103rct6单片机的lch脚经电阻r24连接至所述运算放大器u1a的同相信号输入端；所述运算放大器u1a的输出端连接至cd3313l音质处理器的l2脚；如图5所示，所述右声道电压跟随电路包括：运算放大器u1b；所述stm32f103rct6单片机的rch脚经电阻r49连接至所述运算放大器u1b的同相信号输入端；所述运算放大器u1b的输出端连接至cd3313l音质处理器的r2脚。

所述音频接收模块包括：与所述主控制器相连的蓝牙音频接收模组，以及与所述蓝牙音频接收模组相连的信号转换电路；所述蓝牙音频接收模组可以接收到来自外部设备的音频信号，并传输至所述信号转换电路；所述信号转换电路可以将蓝牙音频接收模组输出的音频信号转换成单端音频信号后传输至所述信号分离电路。

具体的，由于所述蓝牙音频接收模组输出的音频信号是差分音频信号，因此本实施例通过与所述蓝牙音频接收模组相连的信号转换电路将差分音频信号转换成单端差分信号。

如图6所示，所述蓝牙音频接收模组可以采用spk-8635-b蓝牙音频接收模组，当然也可以根据需要更换相应蓝牙音频接收模组，本实施例以spk-8635-b蓝牙音频接收模组为例。

如图7所示，所述信号转换电路包括：运算放大器u8a和运算放大器u8b；所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_rp输出端经电容c54、电阻r33连接至运算放大器u8a的同相信号输入端；所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_rn输出端经电容c52、电阻r31连接至运算放大器u8a的反相信号输入端；所述运算放大器u8a的反相信号输入端还经第一rc并联电路连接至运算放大器u8a的输出端；所述运算放大器u8a的输出端经电容c53、电阻r32输出所述单端音频信号至所述信号分离电路；以及所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_lp输出端经电容c61、电阻r42连接至运算放大器u8b的同相信号输入端；所述spk-8635-b蓝牙音频接收模组的spk_ln输出端经电容c59、电阻r40连接至运算放大器u8b的反相信号输入端；所述运算放大器u8b的反相信号输入端还经第二rc并联电路连接至运算放大器u8b的输出端；所述运算放大器u8b的输出端经电容c60、电阻r41输出所述单端音频信号bt_audio至所述信号分离电路。

具体的，本实施例的运算放大器u8a和运算放大器u8b构成减法器电路，通过该减法器电路将差分音频信号转换成单端差分信号。

具体的，为了降低成本和缩小电路板排版所占空间，本实施例采用单电源的方法将差分音频信号转换成单端差分信号，如图8所示，单电源供电电路包括：电阻r36、电阻r38、电容c55和电容c56；5v电压经电容c55接地；5v电压还依次经电阻r36、电阻r38接地；电容c56并联在电阻r38上；以及5v电压经电阻r36提供一个基准电压，作为运算放大器u8a和运算放大器u8b的偏置电压vref，偏置电压vref经电阻r34与运算放大器u8a的同相信号输入端相连实现对运算放大器u8a的单电源供电；偏置电压vref经电阻r43与运算放大器u8b的同相信号输入端相连实现对运算放大器u8b的单电源供电。

所述信号分离电路包括：低音分离电路和高音分离电路；所述低音分离电路可以将所述单端音频信号bt_audio分离出低音控制信号至所述音质处理器；以及所述高音分离电路可以将所述单端音频信号bt_audio分离出高音控制信号。

具体的，本实施例为了实现扬声器组只发出振动，而不会发出声音，因此本实施例只将低音控制信号传输至所述音质处理器。

如图9所示，所述低音分离电路包括：运算放大器u2b；所述单端音频信号依次经电阻r26、电阻r27、电阻r35输入至运算放大器u2b的同相信号输入端；所述电阻r26与电阻r27之间经电容c7连接至地；所述电阻r35与运算放大器u2b的同相信号输入端之间经电容c5连接至地；所述电阻r27与电阻r35之间经电容c6连接至运算放大器u2b的输出端；所述运算放大器u2b的反相信号输入端经电阻r15连接至运算放大器u2b的输出端；所述运算放大器u2b的反相信号输入端还经电阻r14连接至地；以及所述运算放大器u2b的输出端经电阻r25输出所述低音控制信号bt_low至所述音质处理器。

具体的，所述低音控制信号bt_low通过电容c33与cd3313l的r3脚相连，所述低音控制信号bt_low还通过电容c40与cd3313l的l3脚相连。

所述扬声器驱动模块包括：若干功放驱动电路；所述扬声器组包括：若干扬声器；以及各扬声器与各功放驱动电路一一对应。

具体的，本实施例以六个扬声器为例，应用时，分左右各三个扬声器分布，对应的功放驱动电路分左边三个，右边三个。

具体的，左边的三个扬声器均通过第一功放驱动电路驱动，如图10所示，第一功放驱动电路包括：三极管q16；所述三极管q16的基极经电阻r23与stm32f103rct6单片机的l_en脚相连；三极管q16的基极与其发射极之间还设有电阻r53；三极管q16的集电极输出信号分别连接至左边的三个扬声器；其中使能信号en4、en5、en6分别对应左边的三个扬声器。

具体的，右边的三个扬声器均通过第二功放驱动电路驱动，如图11所示，第二功放驱动电路包括：三极管q15；所述三极管q15的基极经电阻r22与stm32f103rct6单片机的r_en脚相连；三极管q15的基极与其发射极之间还设有电阻r52；三极管q15的集电极输出信号分别连接至右边的三个扬声器；其中使能信号en1、en2、en3分别对应右边的三个扬声器。

如图12、13所示，所述电源模块包括：电压调节电路和稳压电路；所述电压调节电路的输出与所述稳压电路的输入相连；所述电压调节电路包括：bl9352a降压芯片；以及所述稳压电路包括：lm1117稳压芯片。

具体的，外部电源inputpower经二极管d4与bl9352a的vin脚相连；bl9352a的sw脚与bts脚之间设有滤波电容c16；bl9352a的输出反馈fb脚经电阻r19、滤波电感l1与bl9352a的sw脚相连；同时bl9352a的输出反馈fb脚还通过分压电阻r18接地；本实施例通过所述电压调节电路能够输出5v电压至所述lm1117稳压芯片的输入vin脚。

具体的，5v电压经二极管d3与所述lm1117稳压芯片的输入vin脚相连；本实施例通过所述电压调节电路能够输出3.3v电压。

具体的，本实施例的音乐律动按摩器还包括电压检测电路；通过所述电压检测电路对外部电源inputpower的供电情况进行检测，便于发现供电异常，如欠压异常或过压异常；如图14所示，所述电压检测电路包括电阻r74、电阻r75和电容c64；外部电源inputpower依次经电阻r74和由电阻r75与电容c64组成的rc电路接地；外部电源inputpower还经电阻r74与stm32f103rct6单片机的r_en脚相连protect_dc脚相连，通过protect_dc脚的信号指示可以检测外部电源inputpower的供电情况。

实施例2

在实施例1基础上，本实施例提供了一种按摩床垫，包括：

如实施例1所述的基于共振扬声器的音乐律动按摩器；

所述音乐律动按摩器中的扬声器组设置在床垫内；

当音乐律动按摩器输出低音控制信号时，控制扬声器组带动床垫振动。

本实施例所涉及的按摩床垫可以不使用按摩电机的前提下，降低床垫厚度，使床垫更加轻薄，透气性更好。

所述扬声器组中扬声器的开口向上，且数量可以根据需要进行排布。

实施例3

在实施例1基础上，本实施例提供了一种按摩床，包括：

床板和如实施例1所述的基于共振扬声器的音乐律动按摩器；

所述音乐律动按摩器中的扬声器组设置在床板上；

当音乐律动按摩器输出低音控制信号时，控制扬声器组带动床板振动。

所述扬声器组中扬声器的开口向上，且数量可以根据需要进行排布。

通过音乐律动按摩器能够使按摩床的床架的厚度降低，给安装和运输带来便利。

实施例4

在实施例1基础上，本实施例提供了一种按摩控制方法，即将音频信号分离成高音和/或低音控制信号；通过高音控制信号控制扬声器组播放音乐；以及通过低音控制信号控制扬声器组带动床垫振动。

具体的，本按摩控制方法可以通过一音乐律动按摩器实现，所述音乐律动按摩器可以包括：扬声器组、主控制器、与该主控制器相连的音频模块以及扬声器驱动模块；通过所述主控制器控制所述音频模块接收并处理来自外部设备的音频信号，并将处理后的音频信号发送至扬声器驱动模块；以及通过所述扬声器驱动模块驱动所述扬声器组振动。

在本实施例中，通过低音控制信号控制扬声器组带动床垫振动具体是指可以将扬声器组设置在床垫内，也可以将扬声器组设置在床板上实现扬声器组带动床垫振动。

具体的，关于音乐律动按摩器的具体结构及实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。

综上所述，本实施例的音乐律动按摩器、按摩床垫、按摩床和按摩控制方法，基于扬声器组实现律动按摩，代替现有基于电机实现振动按摩，不仅能够解决电机体积大、占用空间大的问题，且本实施例的音乐律动按摩器利用音频信号作为律动按摩的信号发生器，不同频率和幅度的音频信号使得按摩按摩方式可以多样化，可以模拟出传统按摩器无法模拟出的振动按摩效果；另外，本音乐律动按摩器还通过信号分离电路能够从音频接收模块输出的音频信号中分离出低音控制信号至所述音质处理器，以将低音控制信号作为扬声器组的驱动控制信号，从而实现扬声器组只发出振动，而不会发出声音，营造安静的随眠环境；并通过对减法器的单电源供电方法，将差分音频信号转换成单端差分信号，降低成本和缩小电路板排版所占空间；而且本音乐律动按摩器还包括电压检测电路，以实现对外部电源inputpower的供电情况的检测，便于发现供电异常。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。