[发明专利]一种兼具牙齿清洁与音乐欣赏的牙刷实现方法及牙刷

说明书

本发明提供一种兼具牙齿清洁与音乐欣赏的牙刷实现方法及牙刷。音乐播放单元运行某音乐的音频文件，产生音频信号，从音频信号中提取和弦音频信号或者根据该音频信号的主旋律生成具有与该主旋律相配的和弦音频信号；将和弦音频信号驱动电机产生变频振动，通过刷毛作用于牙齿，不仅实现舒适的牙齿清洁，而且经骨传导使耳朵听到该和弦；同时，将包含主旋律的音频信号通过骨传导或者空气传导实现耳朵听到该音乐。本发明能够兼顾音乐欣赏和舒适的牙齿清洁功能，提高了刷牙的乐趣。

技术领域

本发明属于牙齿清洁技术领域，具体涉及一种兼具牙齿清洁与音乐欣赏的牙刷实现方法及牙刷。

背景技术

随着口腔护理意识的不断提高，高效清洁口腔卫生问题越来越受重视，若要彻底达到清洁牙齿的目的，刷净全口牙，每次刷牙至少要持续3-5分钟。为此，电动牙刷被广泛应用，具有自动省力的优点。但是，电动牙刷中刷头的振动是由电机振动带动的，电机振动存在如下问题：

电机振动往往由单一频率的电信号驱动，因此振动频率固定，振动时易产生嗡鸣噪音，影响使用舒适度。另外，电机振动的幅度一般较大，而牙齿对外界刺激较敏感，当通过刷头作用于牙齿时振动力度相对较大，容易损伤牙齿与牙龈。

音乐是由声波振动导致的一种物理现象。同一时刻，产生音乐效果的声波是由一系列频率不同的声波共同组成的振动。一段音乐可以由旋律和和弦组成。人们通常通过旋律识别歌曲。和弦是旋律的伴奏，通过和弦对旋律的伴奏，让人听到的音乐更有感染力。

专利文献CN201721263454.3公开了一种骨传导式音乐电动牙刷，手柄内装配微型电机与骨传导振子，利用音频信号驱动骨传导振子振动，通过刷毛与牙齿接触，然后通过骨传导送至内耳产生音乐，利用微型电机带动刷头振动刷牙。该产品在实现中存在的问题是：(1)仍然存在上述电机振动存在的问题；(2)电机振动与骨传导振动同时作用于牙齿，一方面牙齿受到的振动增强，另一方面与电机振动相比，骨传导振子的功率较小，因此电机振动对骨传导振子的振动造成严重干扰，影响了用户感受骨传导振子所传递的音乐体验；(3)骨传导振子放置于手柄内，产生的振动是通过刷毛传递到牙齿，传递过程中振动波易损耗，造成牙齿接受到的振动受损，进一步使振动波无法有效传至用户耳部而完整再现音乐。

专利文献CN202021879704.8公开了一种骨传导音频电动牙刷，包括音频处理模块、音频功放、马达、刷毛和刷头。利用音频信号驱动马达往复运动，达到牙齿清洁的效果，同时通过骨传导实现音乐传递。但是，该产品在实现中同样存在问题：有节奏、具有欣赏性的音乐产生的音频信号是一种频率随时间而变化，同时振幅也随时间而变化的信号，通过骨传导良好地再现音乐时，骨传导振子的振动频率与音乐的频率需同步变化，振动幅度与音乐的振幅需同步变化；但是，能够带动牙刷实现大幅振动的马达的转子通常惯性较大，无法和音频信号同步产生频率变化。

发明内容

针对上述技术现状，本发明旨在提供兼具牙齿清洁与音乐欣赏的牙刷实现方法，不仅能够为用户提供舒适的振动用于牙齿清洁，同时能够使用户欣赏音乐，从而提高刷牙的乐趣。

为了实现上述技术目标，本发明人充分利用了音乐信号的如下特点：

音乐信号的节奏，即音频数据中每个时刻主要的音高以及所有时间内各音高的变化情况称为主旋律。主旋律是音频数据的基本特征，能够被人耳听觉感知，通过不同的主旋律区分不同的音乐。与主旋律相比，和弦类似背景音乐或者伴奏音乐，其旋律与主旋律相配，使音乐更加丰富美化。与主旋律相比，和弦的音高较低，并且频率变化平缓。一段音乐可以只有主旋律，也可以由主旋律与和弦组成。