電動歯ブラシの振動数のチェック-01

歯ブラシ付き

電動歯ブラシの振動数のチェックを行ってみました．

電動歯ブラシを使い続けて，約30年，いままで振動数など気にもしていませんでしたが，今まで使っていた機種の電池が寿命を迎え，新しい機種を見当している際に，その性能を評価する上での振動数に着目しました．

元々，研究でも高速度カメラを使っていることもあり，高速度撮影には興味があります．
今までにも，スリンキー，ミルククラウンなどいろいろ試してきました．

機種：

ドルツ EW-DL34
2019年1月購入

ブラウン オーラルB プラックコントロール
2021年1月購入

撮影：

ソニー RX100V (960fps）

960fpsが正確かどうかは，時計（ストップウォッチ）を撮影して確認済です．

まずは，動画から

このように，
　ドルツ：上下振動
　ブラウン：回転（約40度）
と方式が異なり，各企業のポリシーが異なることが分かりますね．

どちらが効果的か私には分かりませんが，
　ドルツ：従来の歯磨きのような磨き方
　ブラウン：歯の表面を磨き上げるような磨き方
の違いがあるような気がします．

また，機構的に考えると，
　ドルツ：往復運動がそのまま歯ブラシの運動となる
　ブラウン：モーターの回転方向の振幅を90度変換し，ブラシを回転（約40度）させている
違いあり，このことからもドルツの替えブラシが比較的安価で，ブラウンのものが比較的高価なことが分かります．

振動数

さて，実際の振動数ですが，結果をまとめると，

・ドルツ（毎分約31,000ブラシストローク） 　
　振動数：120 Hz　（毎分7,200回） 　
　振幅(Pk-Pk)　：　約0.68 mm

・ブラウン　（毎分約48,800回）
　振動数：76 Hz （毎分4,500回）
　回転角：約40度

となりました． 公称とは大分違う結果に．．．

ドルツは購入して2年もたつので，そのせいか？？ ブラウンは，そもそも毎分約48,800回が誤植なのか

波形

実際の波形を解析する上で結構苦労しました，というのもmp4形式で保存されていたのですが，そのままでは，ImageJで読み込んでくれず，プラグインもうまく動きませんでした．

そこで，
　Adobe Premiererでmp4ファイルを読み込む
　連続Tiffで保存
　連続TiffをImageJで読み込み
　可動部分をクロップ，グレースケール
　対象部分の平均値の変化を解析（3,000フレーム，マクロで自動化）
　Resultをcsvで保存
　エクセルで読み込み，平均値のみを抽出，テキストで保存
　Labviewで作ったプログラムで解析
という面倒な手順で作成しました．

実際の波形は，

・ドルツ

実波形

スペクトル

・ブラウン

実波形

スペクトル

となっています．

プラウンのスペクトルに150Hzあたりのピークがあるのは，波形自体がそれほど美しくないので，倍波が出たのではと思います．