一种用于音乐按摩器的有线音频转换装置的制作方法

本实用新型涉及音频处理设备，特别涉及一种用于音乐按摩器的有线音频转换装置。

背景技术：

现代生活节奏不断加快，给人的压力越来越大。听音乐、运动、理疗和按摩都是放松身心、缓解压力的好方法。随着科技的进步，音乐播放、理疗和按摩设备已经进入寻常百姓家。现有传统的中、大型音乐理疗和按摩设备，均体积较大、不便于携带，且连线多，只能随固定的播放曲目进行按摩；而小型便携的音乐理疗和按摩设备，则需要在音源处，安装自制的应用软件来播放曲目，其适用的曲目相对较少，难以满足在人们运动的同时，既能欣赏音乐又能进行按摩的需求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种用于音乐按摩器的有线音频转换装置，其具有设计合理、结构简单、便于安装和维护的优点。

本实用新型所采用的技术方案是：一种用于音乐按摩器的有线音频转换装置，其技术要点是，所述的音频转换装置包括：

功率放大电路, 用于使从音源获取的音频模拟信号放大;

功能选择电路, 用于产生控制按摩信号强弱的按键信号；

微处理器，用于根据音频模拟信号、按键信号及驱动电路输出的电压信号,产生使驱动电路工作的脉冲信号、按摩控制信号及放电控制信号;

驱动电路，用于产生使外接按摩器工作的按摩控制信号；进一步包括：

自举电路，用于使自举升压电容两端电压升高，即每接收一个由微处理器输入的脉冲信号，则自举升压电容的两端电压就和电源电压叠加一次，直至自举升压电容的两端电压值高于设定阈值时停止；

第一放电电路，用于接收微处理器发送来的按摩控制信号，使自举升压电容通过按摩器向人体表皮放电，实现对人体表皮的按摩;

第二放电电路，用于接收微处理器发来的放电控制信号，控制经第一放电电路放电后、自举升压电容内的剩余电量对地释放，保证下一次自举电路的正常工作；

输出电压采集电路,用于检测并采集自举电路中自举升压电容两端的电压值，并将电压采集信号反馈给微处理器。

上述方案中，自举电路主要由第一三极管(Q2)、第二三极管(Q1)、第一电阻(R5)、第二电阻(R7)、第三电阻(R6))、电感(L1)、第一二极管(D1)和自举升压电容(C3)、第一电容(C6)构成,第一三极管(Q2)的基极串联连接第一电阻(R5)后与微处理器(U1)的引脚(14)相连，第一三极管(Q2)的发射极与3.3V电源相连，第一三极管(Q2)的集电极连接第二电阻(R7)的一端、第三电阻(R6))的一端、第一电容(C6)的一端，其中，第二电阻(R7)的另一端接地，第三电阻(R6))的另一端和第一电容(C6)的另一端相连后再与第二三极管(Q1)的基极连接,第二三极管(Q1)的集电极连接电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的正极，电感(L1)的另一端接4.2V电源，第一二极管(D1)的负极与自举升压电容(C3)的一端和接口(J3)的引脚(5)连接，且自举升压电容(C3)的另一端接地，第二三极管(Q1)的发射极接地。

上述方案中，第一放电电路主要由第二三极管(Q4)、第三三极管(Q4)、第四三极管(Q5)、第四电阻(R12)、第五电阻(R16)、第六电阻(R15)、第七电阻(R13)、第八电阻(R17)和第二二极管(D3)构成，第二三极管(Q4)的基极串联第四电阻(R12)后与微处理器(U1)的引脚(13)相连，第二三极管(Q4)的发射极与3.3V电源相连，第二三极管(Q4)的集电极分别与第五电阻(R16)的一端、第六电阻(R15)的一端连接，其中，第五电阻(R16)的另一端接地，第六电阻(R15)的另一端与第三三极管(Q4)的基极相连，第三三极管(Q4)的集电极接第七电阻(R13)的一端，第七电阻(R13)的另一端与第四三极管(Q5)的基极连接，第三三极管(Q4)的发射极接地；第四三极管(Q5)的发射极与接口(J3)的引脚(4)相连，第四三极管(Q5)的集电极分别连接第八电阻(R17)的一端和第二二极管(D3)的负极，第八电阻(R17)的另一端和第二二极管(D3)的正极连接在一起后再接地。

上述方案中，所述的第二放电电路主要由第五三极管(Q3)和第九电阻(R8)、第十电阻(R4)构成，第五三极管(Q3)的基极串联第九电阻(R8)后与所述微处理器(U1)的引脚(12)相连，第五三极管(Q3) 的集电极连接电阻第十电阻(R4)的一端，电阻第十电阻(R4)的另一端与第一二极管(D1)的负极、自举升压电容(C3)的一端和接口(J3)的引脚(5)相连，第五三极管(Q3)的发射极接地。

上述方案中，输出电压采集电路主要由第六电阻(R33)和第七电阻(R35)构成，其中第六电阻(R33)的一端和第七电阻(R35)的一端与微处理器(U1)的引脚(1)相连，第七电阻(R35)的另一端接接口(J3)的引脚(5)，第六电阻(R33)的另一端接地，

上述方案中，音源与音频转换装置有线连接，且音频转换装置的输出端连接按摩器。

本实用新型的有益效果是：该用于音乐按摩器的有线音频转换装置，无需在音源处安装适配该音频转换装置的自制应用软件播放曲目。该装置在便携的基础上，一个音频发射器可对应一个或多个音频转换装置，让人们欣赏音乐的同时，进行按摩；该装置的音频发射器与音源播放设备、音乐信号转换器之间均采用有线传输方式，保证了信号稳定，有效的提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的有线音频转换装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中有线音频转换装置的结构框图；

图3为本实用新型实施例1的音频转换装置的电路原理图；

图4为本实用新型实施例2的音频转换装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例2的驱动电路的替换电路；

图中，序号说明如下：1音源、2音频转换装置、3放音设备、4电极片、5捶打式按摩器、6直流电机、7按摩器锤头、8往复式机械结构。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～图5和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1:

本实施例中有线音频转换装置的电源电路主要由三端稳压芯片U5、电源接口PA、二极管D2、锂电池E1、开关S1、电容C21、电容C22及电容C23组成，其中，三端稳压芯片U5的型号为AMS1117-3.3V，用户可根据实际情况选择其它器件代替。电源接口PA的１号引脚连接二极管D2的正极，二极管D2的负极分为两路，一路经锂电池E1后接地，另一路与开关S1、三端稳压芯片U5串联后输出3.3V电源。在开关S1与三端稳压芯片U5之间还并联连接有电容C21，在三端稳压芯片U5与输出的3.3V电源之间一路并联连接电容C22，另一路并联连接电容C23。5V直流电源通过接口PA，经二极管D2后为锂电池E1充电，充电完成后，断开5V直流电源转由锂电池E1供电。当开关S1闭合，锂电池E1经开关S1和滤波电容C21，为微处理器U1、芯片U5、驱动电路和功率放大电路提供4.2V电源；4.2V电源经芯片U5后电压降至3.3V，并通过电容C22、电容C23滤波，为微处理器U1、驱动电路提供3.3V电源。

功率放大电路主要由音频功放芯片U3、三极管Q7、电阻和电容组成，音频功放芯片U3型号为8002D，用户可根据实际情况选择其他器件代替。音频功放芯片U3的引脚1和引脚7接地，音频功放芯片U3的引脚2和引脚3先并联后与电容C15串联再接地，音频功放芯片U3的引脚4一路串联电阻R18后连接引脚5，音频功放芯片U3的引脚4另一路串联电容C17后连接电阻R19一端，电阻R19另一端作为功率放大电路的输入端与接口J1引脚2和引脚4相连，接收来自音源的音频信号。接口J1引脚3和引脚5串联电阻R11后接地。音频功放芯片U3的引脚6分成两路，一路连接4.2V电源，另一路串联电容C16后接地，音频功放芯片U3的引脚8分成两路，一路串联连接电容C24后连接音频接口J2，另一路串联电容C20后接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极分成三路，一路串联电阻R20后接4.2V电源，另一路串联电阻R21后接自身的基极,第三路串联电阻RX后作为功率放大电路的输出端与微处理器的输入端连接，三极管Q7的发射极串联电阻R23后接地，功率放大电路的作用是：音频信号经音频功放芯片U3的引脚4和引脚5输入后进行第一次放大，被放大的音频信号通过音频功放芯片U3的引脚8输出给音频接口J2和三极管Q7，音频接口J2接驳放音设备，通过放音设备进行音乐播放；三极管Q7将音频功放芯片U3引脚8输出被第一次放大的音频信号再次放大为0-4.2V的音频模拟信号，通过电阻RX输出给微处理器U1。

本实施例采用能的功能选择电路由按键SB2和按键SB3构成。按键SB2的一端接地，另一端接微处理器U1的引脚9，按键SB3的一端接地，另一端接微处理器U1的引脚10。功能选择电路通过对按键SB2和SB3的操作，为微处理器U1的引脚9和引脚10提供输入信号。当按键SB2被按下时，将数字变量C做增量运算；当按键SB3被按下时，将数字变量C做减量运算；数字变量C的取值范围为所述输出电压采集电路模数转换后数字数据A的最大值与最小值之间。

所述的驱动电路主要由自举电路、第一放电电路、第二放电电路和输出电压采集电路构成；

自举电路，用于使自举升压电容两端电压升高，即每接收一个由微处理器输入的脉冲信号，则自举升压电容的两端电压就和电源电压叠加一次，直至自举升压电容的两端电压值高于设定阈值时停止；

第一放电电路，用于接收微处理器发送来的按摩控制信号，使自举升压电容通过放电按摩器向人体表皮放电，实现对人体表皮的按摩;

第二放电电路，用于接收微处理器发来的放电控制信号，控制经第一放电电路放电后、自举升压电容内的剩余电量对地释放，保证下一次自举电路的正常工作；

输出电压采集电路,用于检测并采集自举电路中自举升压电容两端的电压值，并将电压采集信号反馈给微处理器。

自举电路主要由三极管Q2、三极管Q1、电阻R5、电阻R7、电阻R6、电感L1、二极管D1和电容C3、C6构成。三极管Q2的基极串联连接电阻R5后与微处理器U1的引脚14相连，三极管Q2的发射极与3.3V电源相连，三极管Q2的集电极连接电阻R7的一端、电阻R6的一端、电容C6的一端，其中，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端和电容C6的另一端相连后再与三极管Q1的基极连接。三极管Q1的集电极连接电感L1的一端和二极管D1的正极，电感L1的另一端接4.2V电源，二极管D1的负极与自举升压电容C3的一端和接口J3的引脚5连接，且自举升压电容C3的另一端接地，三极管Q1的发射极接地，自举电路的作用是：当微处理器U1的引脚14输出低电平，通过电阻R5后至三极管Q2的基极，三极管Q2导通，三极管Q2集电极通过电阻R6和电容C6使三极管Q1导通，这时，输入电压流过电感L1，二极管D1起到防止自举升压电容C3对地放电电压倒流到4.2V电源和地的作用。由于输入是4.2V直流电源，所以电感L1上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感L1电流增加，电感L1里储存了一些能量。当微处理器U1的引脚14输出高电平时，通过电阻R5后至三极管Q2的基极，三极管Q2截止，三极管Q2集电极通过电阻R6和电容C6使三极管Q1截止，通过控制三极管Q2和三极管Q1以一定频率的导通与截止，电感L1里的能量依次被叠加到电容C3中，从而使电容C3两端电压逐渐升高。

第一放电电路主要由三极管Q4、三极管Q6、三极管Q5、电阻R12、电阻R16、电阻R15、电阻R13、电阻R17和二极管D3构成，三极管Q4的基极串联电阻R12后与微处理器U1的引脚13相连，三极管Q4的发射极与3.3V电源相连，三极管Q4的集电极分别与电阻R16的一端、电阻R15的一端连接，其中，电阻R16的另一端接地，电阻R15的另一端与三极管Q6的基极相连，三极管Q6的集电极接电阻R13的一端，电阻R13的另一端与三极管Q5的基极连接，三极管Q6的发射极接地；三极管Q5的发射极与接口J3的引脚4相连，三极管Q5的集电极分别连接电阻R17的一端和二极管D3的负极，电阻R17的另一端和二极管D3的正极连接在一起后再接地，其中，二极管D3起到消除电流干扰作用。第一放电电路的作用是：微处理器U1的引脚13输出高电平通过电阻R12至三极管Q4的基极，三极管Q4截止，三极管Q4的集电极通过电阻R15使三极管Q6截止，三极管Q6的集电极通过电阻R13使三极管Q5截止，使自举电路中电容C3经接口J3连接的放电按摩器无法经第一放电电路中三极管Q5、电阻R17与地形成回路。微处理器U1的引脚13输出低电平通过电阻R12至三极管Q4的基极，三极管Q4导通，三极管Q4的集电极通过电阻R15使三极管Q6导通，三极管Q6的集电极通过电阻R13使三极管Q5导通，自举电路中电容C3经接口J3连接放电按摩器通过第一放电电路中三极管Q5、电阻R17与地形成回路，从而驱动放电按摩器。

本实施例采用的第二放电电路主要由三极管Q3和电阻R8、R4构成，三极管Q3的基极串联电阻R8后与所述微处理器U1的引脚12相连，三极管Q3的集电极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端与二极管D1的负极、电容C3的一端和接口J3的引脚5相连，三极管Q3的发射极接地。第二放电电路的作用是，微处理器U1的引脚12输出低电平通过电阻R8至三极管Q3的基极，三极管Q3截止，阻止电容C3通过电阻R4与三极管Q3对地形成回路，微处理器U1的引脚12输出高电平通过电阻R8至三极管Q3的基极，三极管Q3导通，使电容C3通过电阻R4与三极管Q3对地形成回路，释放电容C3电量，保证自举电路正常工作。

输出电压采集电路主要由电阻R33和R35构成，其中电阻R33的一端和电阻R35的一端与微处理器U1的引脚1相连，电阻R35的另一端接接口J3的引脚5，电阻R33的另一端接地，输出电压采集电路的作用是：微处理器U1的引脚1采集通过电阻R33和电阻R35分压所得的电容C3两端电压的分压模拟信号。

本实施例采用的微处理器主要由微处理器U1、电阻R28、电阻R29、电阻R10、电容C19和发光二极管LED2构成，其中，微处理器U1的型号为STC15W401AS-16芯片，客户可根据需要选择其它有同种功能的器件代替。微处理器U1的引脚6与3.3V电源、滤波电容C19一端连接，滤波电容C19另一端接地，引脚8接地，引脚11串联LED2后接电阻R10的一端，电阻R10另一端接3.3V电源,引脚16与电阻R28一端、电阻R29一端相连，电阻R28的另一端接4.2V电源，电阻R29的另一端接地，引脚15作为微处理器模块的输入端，与功率放大电路的输出端连接，即微处理器芯片U1的15引脚与功率放大电路中的电阻RX连接。微处理器中，微处理器U1的引脚1将输入的电压采集电路的模拟信号模数转换成数字数据A；微处理器芯片U1采集功能选择电路中按键SB2和SB3的输入信号及功率放大电路通过电阻RX输出到微处理器芯片U1引脚15的音频模拟信号，其中功能选择电路的输入信号通过微处理器芯片U1将数字变量C进行运算，即：当SB2按键按下时数字变量C做增量运算，当SB3按键按下时数字变量C做减量运算；音频模拟信号通过微处理器芯片U1进行模数转换，得到数字数据B，微处理器将数字数据B与预设变量X做对比运算，当B≥X，则将C做C=C+（B-X）运算，然后将数字变量C与数字数据A做对比运算；若A<C，微处理器引脚14输出频率为1MHz～100KHz的数字脉冲，驱动所述自举电路；随着自举升压电容两端电压的升高，电压采集信号通过模数转换的数字数据A也随之增大，当A≥C时，所述微处理器输出第一放电电路控制信号，驱动所述第一放电电路，使自举电路中的自举升压电容通过放电按摩器经过人体皮肤与地形成回路，实现按摩功能；延时2微秒到10微秒后，所述微处理器输出第二放电电路控制信号，驱动所述第二放电电路，使自举电路中，经第一放电电路后的剩余电量对地释放，保证自举电路的正常工作。之后，微处理器U1再次进行模数转换，得到数字数据B，如此反复，实现随音源有音乐节奏的放松肌肉。其中，若一定时间内B≥X超过一定次数，则将X做减量运算，若一定时间内B<X超过一定次数，则将数字数X做减量运算。其中预设变量X的取值范围为所述音频模拟信号通过微处理器芯片U4，经模数转换后数字数据B的最大值与最小值之间,添加：数字变量C的取值范围为所述音乐信号转换器中微处理器U8，经模数转换后数字数据A的最大值与最小值之间。

音源1（本实施例中可以为手机、计算机、MP3、MP4）与音频转换装置2有线连接，且音频转换装置2的输出端连接电极片4和放音设备3（如耳机、功放音箱）。

实施例2:

本实施例中采用的捶打式按摩器5为由直流电机6、按摩器锤头7和往复式机械结构8构成。

本实施例与实施例1的区别在于,驱动电路的不同,其它结构与第一实施例完全相同。如图3所示，驱动电路主要由直流电机接口J4、场效应管Q10、电阻R50、电阻R51和电容C50构成，接口J4的引脚5与4.2V电源和电容C50一端连接，电容C50的另一端与接口J4的引脚4连接后再与场效应管Q10的漏极相连，场效应管Q10的源极接地，场效应管Q10的栅极串联电阻R50后分成两路，一路串联电阻R51后与源极相连，另一路与微处理器U1的引脚2相连。驱动电路的作用是：当图2所述的微处理器U1的引脚2输出低电平通过电阻R50至场效应管Q10的栅极，场效应管Q10导通，使4.2V电源经接口J4的引脚5、震动按摩器、接口J4的引脚4和场效应管Q10与地构成回路，从而驱动震动按摩器，当图2所述的微处理器U1引脚2输出高电平通过电阻R50至场效应管Q10的栅极，场效应管Q10截止，4.2V电源经接口J4的引脚5、震动按摩器，接口J4的引脚4无法经过场效应管Q10与地构成回路，通过微处理器U1的引脚2输出一定频率且占空比可调的脉冲宽度调制信号，通过电阻R50控制场效应管Q10的导通和截止，实现震动按摩器电机的转速控制，电容C50起到抑制电磁干扰的作用。

其工作原理为：微处理器U1采集功能选择电路中按键SB2和SB3的输入信号及功率放大电路通过电阻RX输出到微处理器芯片U1引脚15的音频模拟信号，其中功能选择电路的输入信号通过微处理器芯片U1将数字变量C进行运算，即：当SB2按键按下时数字变量C做增量运算，当SB3按键按下时数字变量C做减量运算；音频模拟信号通过微处理器芯片U1进行模数转换，得到数字数据B，微处理器将数字数据B与预设变量X做对比运算，当B≥X，则将C做C=C+（B-X）运算，然后根据数字变量C调整脉冲宽度调制信号的占空比后，通过微处理器U1引脚2以一定的频率输出，通过电阻R50控制效应管Q10的导通和截止，来控制震动按摩器，震动按摩器直流电机通过偏心轮结构实现振动。之后微处理器U1再次进行模数转换，得到数字数据B，如此反复，实现随音源有节奏的振动按摩。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。