Устройство проигрывателя компакт-дисков
Структурная схема проигрывателя компакт-дисков включает устройства, реализующие вышеприведенные алгоритмы обработки сигналов. В зависимости от модели реализации узлов и программ обработки проигрыватели могут различаться, но их общая структура (рис. 9.33) сохраняется.
Компакт-диск
Рис. 9.33. Структурная схема проигрывателя компакт-дисков |
Можно выделить две основные системы: тракт обработки сервосигналов, обслуживающий механические устройства, и тракт обработки информационного сигнала.
Первая система обеспечивает управление электродвигателем осевого перемещения (вращения) компакт-диска, управление электродвигателем позиционирования оптического адаптера, фокусировку (управление перемещением фокусирующей линзы) и радиальное слежение (трекинг) — перемещение объектива перпендикулярно дорожке записи.
Вторая система содержит оптический адаптер, включающий маломощный лазерный диод, формирует когерентное излучение с длиной волны 760...800 нм. Для управления его мощностью и стабилизации параметров излучения служит специальная схема, контролирующая оптический поток с помощью измерительного фотодиода. Отраженные от поверхности компакт-диска лучи затем принимаются с помощью фотодиодной матрицы и преобразуются в электрические сигналы. Детекторное поле матрицы разделено на зоны A-D (в некоторых моделях на три). Имеются два детектора боковых лучей Е и F.
Процессор сигналов адаптера содержит несколько дифференциальных усилителей, с помощью которых формируются сумма сигналов А+ В + С + D, т. е. высокочастотный сигнал, несущий аудиоинформацию, и сигналы ошибок фокусировки (А + С) - (В + D) и радиального трекинга E—F.
После этого обычно аналоговые сигналы преобразуются в цифровую форму и дальнейшая обработка осуществляется в цифровом процессоре сигналов.
Из сигналов ошибок FER и TER в результате обработки получаются сигналы управления электродвигателем позиционирования и обмотками катушек фокусировки и трекинга, обеспечивающие перемещение самого адаптера и его оптической системы. Предварительно эти взаимодействия усиливаются каскадами управления.
Для формирования синхроимпульсов в схеме разделения данных тракта обработки ВЧ-сигнала имеется система фазовой автоподстройки частоты, с помощью которой анализируются частотные параметры суммарного сигнала А + В + С + D.
От скорости вращения электродвигателя привода компакт-диска (осевого перемещения) зависит скорость поступления информации. Схема контроля скорости вращения анализирует количество поступающей информации и после соответствующей обработки формирует управляющее напряжение, которое затем усиливается и воздействует на обмотку рассматриваемого электродвигателя.
Информационный сигнал после преобразования в импульсную форму проходит стадию EFM-демодуляции, далее разделяется на поток, содержащий аудиоинформацию, и поток, содержащий информацию субкода.
Процесс последующей обработки аудиоинформации включает деперемежение, декодирование и коррекцию ошибок с помощью перекрестного контроля избыточности, а также интерполяцию сигнала, способную устранить искажения и выпадения отдельных его участков. Восстановленный и скорректированный поток данных далее подается на цифровой фильтр, который из цифровых сигналов с частотой выборки 44,1 кГц формирует также цифровые сигналы, но с более высокой частотой дискретизации, кратной упомянутому значению. Дальнейшее цифро-аналоговое преобразование сигналов осуществляется в ЦАП с фильтрами нижних частот. Разделение низкочастотных колебаний левого и правого каналов происходит в схеме демультиплексирования ЦАП. Сформированные таким образом стереосигналы подвергаются дальнейшему усилению и регулировке в низкочастотном тракте.
Сигналы, получаемые в результате декодирования субкода, используются котроллером управления проигрывателя компакт-дисков, который связан с внешними устройствами управления (клавиатурой, системным контроллером и т. п.).
Для установки компакт-дисков в механизме воспроизведения имеется система загрузки. В простых моделях диск устанавливается вручную. Принципы построения системы загрузки компакт-дисков зависят от места установки проигрывателя, способа открывания дископриемника, количества одновременно устанавливаемых дисков. В любом случае имеется электродвигатель загрузки со схемой управления, перемещающий дископриемник (поворотный столик или крышка). Схема управления получает информационные сигналы от контроллера проигрывателя. В моделях, где возможна установка нескольких дисков одновременно. (пакетом), дополнительно к этому электродвигателю имеется еще лифтовый механизм, который с помощью электродвигателя осуществляет перемещение дископриемника в вертикальной плоскости для выбора из пакета заданного диска. В этом случае в схеме предусмотрен соответствующий датчик и счетчик компакт-дисков.