| Основные принципы устройств воспроизведения компакт дисков. |
| Статьи о бытовой технике - CD-проигрыватели | |
| 24.04.2008 | |
Основные принципы устройств воспроизведения компакт дисков.В 1983 г. на рынке бытовой техники появились новые изделия — цифровые устройства воспроизведения компакт-дисков (сейчас они называются CD-проигрыватели). Из трех известных систем воспроизведения цифровых звукозаписей: с использованием лазера, емкостного датчика и пьезоэлектрического звукоснимателя — наибольшее развитие и применение получила система с лазерным звукоснимателем и оптическим цифровым носителем или CD-диском. Малый диаметр CD-диска — всего 12 см — дает возможность воспроизводить звуковую информацию в течение почти 1 часа. Поскольку плотность записи информации на цифровом оптическом носителе намного выше, чем на диске грампластинки, которая служила носителем звуковой информации до этого, этот носитель и назвали компакт-диском (Compact Disk (CD)). Поверхность CD переливается всеми цветами радуги. Это происходит из-за отражения света на миллионах микроскопически малых информационных элементах — питах. Проигрыватели компакт дисков или CD-проигрыватели, начали вытеснять другие виды звуковоспроизводящей аппаратуры, поскольку, наряду с высоким уровнем технических характеристик, такие проигрыватели обладают целым рядом потребительских возможностей, таких, как дистанционное управление с помощью инфракрасных (ИК) лучей, быстрый поиск нужного фрагмента записи, наличие таймера и других удобных функций. Информация с СD считывается при отсутствии механического контакта между считывающим устройством и пластинкой с помощью узкого луча, который вырабатывается полупроводниковым лазером. Световой поток от лазера фокусируется с помощью оптической системы (на рис. 1.1 она условно показана в виде линзы Л) таким ·
· Рис. 1.1. Принципы формирования поверхности CD-диска и считывания записанной информации: Р — расщепитель, ФП — фотоприемник. Л—линза, ЭС — защитный слой, д -диск, Ф - фокус, П - пит
образом, что точка фокуса Ф располагается на поверхности дискового носителя записи д. При совмещении точки фокуса с питом П отраженный от поверхности микроуглубления световой поток О за счет дифракции практически не попадает на поверхность линзы. Однако, если световой поток Од отражается от поверхности диска, покрытого защитным слоем ЭС, он достигает линзы и, пройдя через расщепитель Р, попадает на фотоприемник. Сигнал воспроизведения цифровой пластинки представляет собой последовательность прерываемых отражений лазерного луча. При этом, логической единице соответствует участок отражающей поверхности, а логическому нулю — участок рассеивающей поверхности, т. е. микроуглубление. От размеров питов, однозначно определяемых параметрами записанного сигнала, зависят характеристики выходного сигнала фотоприемника. Таким образом, существует связь между параметрами записываемого и воспроизводимого сигналов. В связи с тем, что между считывающим устройством СD-проигрывателя и СD-диском отсутствует механический контакт и информация располагается под защитным слоем, диск не изнашивается и не теряет своих качественных параметров в процессе эксплуатации, а частички пыли на поверхности диска, возможные отпечатки пальцев и небольшие царапины практически не влияют на воспроизведение.
· Рис. 1.2. Структурная схема лазерного проигрывателя компакт-дисков: Гн — головка воспроизведения; САР ЛС — система автоматического регулирования линейной скорости;
Для того чтобы прослушивать обычную грампластинку, тонарм со звуковой головкой воспроизведения следует перемещать до тех пор, пока он не окажется в нужной точке дорожки записи. В процессе работы звуковая головка совмещена с дорожкой записи, сигнал с ее выхода обрабатывается в последующих электронных схемах и преобразуется в звуковые колебания. Подобный порядок работы свойственен всем дисковым устройствам воспроизведения информации и лазерному проигрывателю в том числе. На рис. 1.2 представлена структурная схема проигрывателя компакт дисков. Система радиального слежения постоянно обеспечивает совмещение головки воспроизведения с дорожкой записи во время работы. Одним из основных узлов CD-проигрывателя является головка воспроизведения (лазерный звукосниматель). В его задачу входит формирование правильного светового пятна диаметром около 1 мкм. Этот луч “просматривает” поверхность CD-диска и производит считывание информации. Лазерный звукосниматель в своем составе имеет ряд оптических элементов, с помощью которых световое излучение полупроводникового лазера фокусируется строго в плоскости CD. Считывание информации осуществляется фотоприемником, который реагирует на свет, отраженный от CD. Кроме задачи считывания, лазерный звукосниматель решает задачи слежения за поверхностью CD. Микрообъектив лазерного звукоснимателя, который фокусирует свет в пятно микронных размеров, имеет малую глубину резкости. Это означает, что если поверхность CD сместится в вертикальном направлении на единицы микрон, то размер светового пятна на поверхности CD увеличится, что приводит к нарушению достоверности процесса считывания информации или даже к полному его прекращению. Несмотря на жесткие требования, предъявляемые к компакт-дискам в процессе изготовления, биения поверхности диска, вызываемые также и несовершенством механических узлов проигрывателя, должны быть непременно скомпенсированы. для компенсации таких отклонений в каждом лазерном проигрывателе имеются встроенные системы автоматической фокусировки лазерного луча, обеспечивающие постоянство размера светового пятна на поверхности компакт-диска. Все названные автоматические системы в лазерном проигрывателе являются сервосистемами, как в их состав входят элементы с перемещающимися в пространстве узлами (двигатели, пьезоэлектрические преобразователи, магнитооптические дефлекторы и т.п.). · Типичные технические характеристики лазерных систем для проигрывания компакт-дисков:· 1. Компакт-диск Диаметр 120 мм Толщина (односторонняя запись) 1,2 мм Диаметр посадочного отверстия 15 мм Диаметр дорожки в начале программы .50 мм Максимальный диаметр в конце программы 116 мм Направление вращения (со стороны лазера) против часовой стрелки Скорость считывания 1 .2—1 ,4 м/с Максимальная длительность воспроизведения 74 мин. 33 сек. Расстояние между дорожками 1,6 мкм Материал прозрачный искусственный, алюминизированный Минимальная длина питов от 0,833 мкм (1,2 м/с)до 0,972 мкм (1,4 м/с) Максимальная длина питов от 3,05 мкм (1,2 м/с)до 3,56 мкм (1,4 м/с) Глубина питов 0,11 мкм Ширина питов 0,5 мкм 2. Оптическая системаСтандартная длина волны 780 нм 3. Характеристики сигналаЧастота квантования 44,1 кГц 4. Характеристики воспроизведения Число каналов 2 или 4 Диапазон частот 20—20000 Гц Отношение сигнал/шум >90 дБ Динамический диапазон >90 дБ Разделение каналов >90 дБ Максимальный коэффициент детонации 0,05% |
|
| < Пред. | След. > |
|---|
