СиДи плэйер
Проигрыватель компакт - дисков (обычно называется проигрыватель компакт - дисков ) является проигрыватель для аудио компакт - дисков . Многие современные устройства также могут воспроизводить другие форматы, такие как MP3 , AAC и WMA . Проигрыватели DVD и Blu-ray обычно обратно совместимы и поэтому могут также использоваться в качестве проигрывателей компакт-дисков.
Основная функция
Информация на компакт-диске хранится на дорожке данных, идущей по спирали изнутри наружу в виде ямок и выступов (небольших углублений / возвышений) металлического слоя, расположенного внутри прозрачного компакт-диска. Ямы на компакт-диске не представляют напрямую биты данных, но закодированы с использованием кодирования 8-14 ( EFM с модуляцией от восьми до четырнадцати ). Изменение (земля / яма или яма / земля) означает логическую 1, отсутствие изменений представляет логический 0 (см. Структуру компакт-диска ). Дорожка данных сканируется бесконтактным способом инфракрасным лазерным диодом с длиной волны 780 нм ± 10 нм с обратной стороны компакт-диска. Свет, отраженный от компакт-диска, улавливается матрицей из нескольких фотодиодов и преобразуется в электрический сигнал. Лазер и фотодиоды объединены в сканирующем блоке, так называемом приемном блоке (также называемом оптическим приемным блоком, OPU).
Органы управления
Основные элементы управления одинаковы практически для всех проигрывателей компакт-дисков:
- ⏵︎ Воспроизведение
- ⏭︎ Следующий трек
- ⏮︎ Предыдущий трек
- ⏩︎ Быстрая перемотка вперед с воспроизведением звука
- ⏪︎ Быстрая перемотка назад с воспроизведением звука
- ⏹︎ Стоп: прервать воспроизведение.
- ⏸︎ Пауза: приостановить воспроизведение и удерживать текущую позицию
- ⏏ Кнопка извлечения для открытия лотка для компакт-дисков или извлечения компакт-диска.
В зависимости от комплектации CD-плеера могут быть дополнительные элементы управления, такие как:
- ? Repeat: автоматическое повторение одной или нескольких дорожек или всего компакт-диска.
- A↔B: автоматическое повторение последовательности заголовков
- ? В случайном порядке: воспроизведение треков на компакт-диске в случайном порядке.
Есть также другие кнопки для программирования или вызова специальных функций проигрывателя компакт-дисков.
строительство
Дизайн
Компонент стереосистемы
Встроенный в автомобильный радиоприемник
Портативный
CD-ROM привод
CD-чейнджер на 110 аудио компакт-дисков
CD-плееры доступны в разных версиях:
- стационарное устройство для подключения к стереосистеме
- интегрирована в другие устройства (системы Hi-Fi или автомобильные радиоприемники )
- портативное устройство, такое как CD Walkman (зарегистрированная торговая марка Sony )
- как функция персонального компьютера со встроенным приводом CD-ROM (если нет вывода звука непосредственно на привод, то только вместе со звуковой картой и медиаплеером ).
- CD-чейнджер - механическое устройство, позволяющее воспроизводить несколько компакт-дисков подряд. Они доступны как стационарные устройства, интегрированные в другие устройства (например, автомобильные радиоприемники), так и как чистые устройства смены компакт-дисков.
водить машину
Привод включает в себя все механические и электронные компоненты для загрузки и сканирования компакт-дисков. Стационарные устройства обычно заряжаются через ящик с электроприводом. После того, как лоток полностью втянут, компакт-диск опускается на пластину привода или пластина привода со сканирующим блоком поднимается под компакт-диск. В случае портативных устройств компакт-диск обычно помещается непосредственно на пластину привода и фиксируется закрытием крышки устройства.
CD приводится в движение двигателем постоянного тока, а в случае высококачественных устройств - также малоизнашиваемым двигателем с электронной коммутацией. Скорость регулируется соответствующей сервоэлектроникой.
Блок сканирования (также называемый захватом) сканирует дорожку данных компакт-диска снизу и перемещается радиально изнутри наружу. Это отслеживающее движение может иметь место как поворотное движение, как в случае с тонармом проигрывателя, или оно может быть линейным. Поворотное движение (см. Рисунок) осуществляется катушкой, которая установлена непосредственно на поворотном рычаге и перемещается в магнитном поле в виде кольцевого сегмента.
В современных проигрывателях компакт-дисков стало применяться шахматное отслеживание с линейным приводом и приводом гальванометра из-за более низкой восприимчивости к вибрациям . Сканирующий блок (датчик) с приводом гальванометра перемещается по двум направляющим стержням через реечный или шпиндельный привод с двигателем постоянного тока. Это называется салазок. В некоторых более дорогих проигрывателях компакт-дисков каретка приводится в движение так называемым линейным двигателем. Однако он один не может достаточно быстро и точно установить фокусирующую линзу. Точное позиционирование линзы происходит с помощью привода гальванометра, аналогичного катушкам плунжера громкоговорителя.
Привод гальванометра также используется для фокусировки лазерного луча на информационном слое компакт-диска. Он перемещает линзу вверх и вниз, изменяя ее расстояние от компакт-диска.
Благодаря малой подвижной массе (пластиковая линза) приводы гальванометров могут в некоторой степени также компенсировать ошибки концентричности и плоскостности компакт-дисков.
Система лазерного сканирования
Система сканирования содержит упругую фокусирующую линзу (линзу из пластика с покрытием), подвешенную в приводе гальванометра (магнитные катушки) для регулировки положения фокуса и отслеживания. Он также состоит из небольшого, непрерывно работающего полупроводникового лазера ( диодный лазер , длина волны около 780 нм, мощность несколько милливатт), светоделителя (стекло с золотым покрытием) и фотоприемника, состоящего из нескольких фотодиодов .
Лазерный луч проходит через светоделитель к фокусирующей линзе, которая также связывает свет, отраженный от слоя данных на компакт-диске, обратно через светоделитель к фотоприемнику. Его фотодиоды устроены таким образом, что могут быть получены не только цифровой сигнал данных, но и управляющие сигналы для регулирования фокусировки и слежения.
Пример системы лазерного сканирования
В трехлучевой системе лазерный свет разделяется оптической системой на три луча. Один луч используется для считывания данных с компакт-диска и для фокусировки, два других - для отслеживания. Трехлучевая система является наиболее часто используемой системой сканирования:
1.: Стойка для перемещения системы сканирования
2.: Подвижная линза (фокусирующая линза), ее можно перемещать с помощью магнитных катушек
3.: Магнитные катушки для фокусировки и отслеживания
4 .: разъемы
5.: подстроечный потенциометр для настройки мощности лазера
6.: лазерный диод
7.: снята паяльная перемычка, он использовался для защиты лазерного диода от электростатического разряда во время транспортировки
8.: фотодиоды, которые принимают лазерные лучи, отраженные от компакт-диска . Трехлучевая система содержит шесть фотодиодов. Четыре из них используются для фокусировки и сканирования сигнала, два других - для слежения.
Лазерный блок является наиболее чувствительным компонентом и поэтому вызывает большинство дефектов в проигрывателях компакт-дисков. Если компакт-диски перестают правильно считываться, первой попыткой в ремонтных мастерских обычно является фокусирующая линза. Если это не улучшит ситуацию, будет заменен весь пикап (при его наличии).
Сканирование треков с помощью трехлучевой системы:
На рисунке показано положение лазерных лучей на дорожке компакт-диска. Вспомогательные лучи LB1 и LB3 используются для отслеживания. Эти лучи сообщают электронике проигрывателя компакт-дисков, правильное ли положение трека. Дальний свет LB2 для чтения данных с CD и для фокусировки. Блок сканирования направляется радиально к дорожке (красные стрелки), так что угол лазерных лучей к дорожке остается постоянным.
Фокусировка пучка с помощью трехлучевой системы:
Шесть фотодиодов в трехлучевой системе расположены, как показано на рисунке. Главный луч попадает на четыре диода AD, два вспомогательных луча - на один из диодов E и F. Если четыре диода дальнего света светятся равномерно, расстояние между линзами установлено правильно (рис. 3b). При неправильной фокусировке луч освещает два противоположных диода более интенсивно (рис. 3a и 3c). Сигнал коррекции расстояния между линзами получается путем дифференциального наблюдения диодных токов:
Если фокус правильный, как на рис. 3b, сигнал ошибки становится нулевым. На рис. 3а он будет положительным, на рис. 3в - отрицательным.
электроника
Источник питания
Блок питания обеспечивает все рабочие напряжения, необходимые для работы устройства. Для устройств, работающих от сети, используются обычные сетевые трансформаторы или импульсные источники питания . Одна из целей - свести к минимуму взаимное влияние отдельных областей электроники. В частности, аналоговая аудиосистема и ее источник питания должны быть тщательно спроектированы, чтобы не допускать помех от резких токов цифровых сборок и сервоуправления.
Управляющая электроника
В управляющей электронике объединены все функции, связанные с работой и управлением проигрывателем компакт-дисков. Это включает в себя запрос клавиатуры, дисплея, при необходимости получение сигналов дистанционного управления, управление дисплеем (в прошлом часто светодиодный цифровой дисплей, сегодня в основном жидкокристаллический дисплей или флуоресцентный дисплей ) и функции привода. . Используются один или несколько микроконтроллеров .
Сервоуправление
В проигрывателе компакт-дисков есть три контура управления, которые независимо регулируют скорость привода компакт-диска, фокусировку лазера (фокус) и отслеживание (отслеживание).
Компакт-диск воспроизводится изнутри. Чем дальше лазерный блок перемещается к внешнему краю компакт-диска, тем медленнее вращается компакт-диск, так что окружная скорость, с которой сканируется дорожка данных, и, таким образом, количество данных в единицу времени остается постоянной. Скорость привода регулируется таким образом, чтобы поток данных всегда был таким большим, как требуется для последующей обработки сигнала. Данные временно хранятся в буфере, чтобы компенсировать колебания. В зависимости от положения сканирующего блока скорость составляет от 200 мин -1 до 500 мин -1 .
Схема управления фокусировкой получает свои входные сигналы от фотодиодов, размещенных в сканирующем блоке. В астигматической оптике в блоке сканирования может обнаружить ошибки фокусировки и привести к соответствующему коррекции сигнала к фокусирующей катушке приводу плунжера.
Схема управления трекингом также принимает свои входные сигналы от фотодиодов, размещенных в блоке сканирования. Небольшие ошибки слежения сначала исправляются с помощью радиального привода катушки плунжера. Сканирование спиральной дорожки данных на компакт-диске приводит к постоянному увеличению ошибки отслеживания до тех пор, пока не будет превышен порог, начиная с которого осуществляется радиальное отслеживание сканирующего устройства с помощью реечного привода и двигателя каретки (салазок). осуществляется на определенную сумму. Эти шаги необходимы каждые несколько секунд и контролируются контуром управления слежением. В случае поворотного привода для движения слежения нет разделения на эти грубые и точные движения; слежение здесь осуществляется только радиальным двигателем с прямым приводом.
Обработка сигналов
Электрические сигналы от фотодиодов (сигнал глазковой диаграммы HF или сигнал глазковой диаграммы) блока сканирования сначала усиливаются и оцениваются с учетом управления положением. Поток цифровых данных временно сохраняется в буфере FIFO , уровень которого используется в качестве входного сигнала для регулирования скорости двигателя привода компакт-дисков. За этим следует исправление ошибок в соответствии с кодом Рида-Соломона с перекрестным чередованием и извлечение данных аудио и субкода.
Далее следуют фильтр передискретизации , цифро-аналоговое преобразование и фильтр нижних частот . В случае компакт-дисков, которые были произведены с усилением высоких частот ( акцентом ), высокочастотная составляющая уменьшена в зеркальном отображении ( деактивация ), чтобы восстановить линейную частотную характеристику. Снижение высоких частот автоматически включается битом подкода на компакт-диске, но используется редко. Тогда сигнал будет доступен в аналоговой форме на выходе проигрывателя компакт-дисков.
Кроме того, цифровой аудиосигнал может передаваться в формате S / PDIF в электрическом виде (с использованием коаксиальных кабелей 75 Ом с разъемами Cinch или BNC ) или в оптическом виде ( с использованием кабелей TOSLINK ). Этот цифровой сигнал обеспечивает передачу без потерь на другие цифровые аудиоустройства, в частности, на внешние цифро-аналоговые преобразователи и цифровые записывающие устройства (например, записывающие устройства DAT ). Система управления последовательным копированием (SCMS) используется для обеспечения возможности создания только одного поколения копий компакт-дисков, защищенных авторскими правами.
Чтобы не нарушать теорему о дискретизации , нельзя кодировать частоты, которые равны или превышают половину частоты дискретизации. Чтобы иметь возможность кодировать и воспроизводить диапазон звуковых частот вплоть до верхней предельной частоты 20 кГц, на стороне воспроизведения требуется фильтр с очень крутыми краями, который сильно ослабляет все частоты выше 20 кГц. На частоте 22,05 кГц требуется ослабление около 100 дБ.
Преобразование Фурье частотного поведения этого фильтра нижних частот во временной области показывает, что импульсы с крутыми краями не могут быть воспроизведены точно. Анализ или измерение шага отклик приводит к переходным процессам. Игольчатый импульс воспроизводится с переходными процессами, которых нет в исходном сигнале. Эти процессы поворота и отклонения являются резонансами на частоте среза фильтра. Чтобы уменьшить эти нежелательные фальсификации, были разработаны проигрыватели компакт-дисков, импульсная характеристика которых была оптимизирована за счет менее ровной частотной характеристики. Однако фундаментальные проблемы, которые такой фильтр с крутыми краями вызывает на пути прохождения сигнала, не могут быть полностью устранены таким способом.
особенности
Скорость воспроизведения CD-плееров регулируется кристаллом и поэтому очень постоянна. Однако существуют также проигрыватели компакт-дисков для ди-джеев, с помощью которых можно регулировать скорость воспроизведения (« настраивать »).
Новые компакт-диски могут содержать CD-текст . Эта дополнительная информация, например об исполнителе и названии, может отображаться соответствующим образом оборудованным проигрывателем компакт-дисков.
Большинство проигрывателей компакт-дисков также могут воспроизводить компакт-диски со смешанными данными и музыкальные компакт-диски.
Некоторые проигрыватели компакт-дисков не могут правильно воспроизводить защищенные от копирования компакт-диски, поскольку они не соответствуют стандарту CD Red Book . Это особенно актуально для новых проигрывателей компакт-дисков , основанных на приводах CD-ROM , подобных ПК .
Более поздние разработки привели к появлению проигрывателей MP3 и DVD , которые, помимо воспроизведения компакт-дисков, также позволяют воспроизводить MP3 и другие сжатые аудиоформаты.
DVD-плееры, разработанные для воспроизведения DVD-дисков, в основном сконструированы так же, как и CD-плееры, но отличаются плотностью данных, методами записи и форматами.
В поздних проигрывателях LaserDisc , оборудованных для воспроизведения звука с цифровым кодированием, часто была интегрирована функция воспроизведения компакт-дисков (комбинированный проигрыватель CD / CDV / LD). Это означало, что небольшие компакт-диски и большие лазерные диски (LD) можно было воспроизводить только на одном устройстве.
Электронная защита от пропусков предотвращает временное воздействие на проигрыватели компакт-дисков в случае удара.
Дискмен
В Discman является торговой маркой от Sony для своего портативного проигрывателя компакт - дисков, похож на Walkman . Слово Discman (как и Walkman ) заимствовано из английского языка.
Смотри тоже
Индивидуальные доказательства
- ^ Домашнее аудио Sony Corporate info. Проверено 30 августа 2014 года .
