數(shù)字音響設(shè)備

數(shù)字音響設(shè)備第一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.1數(shù)字音響基礎(chǔ)

8.1.1數(shù)字音響的基本原理為了將連續(xù)的模擬信號(hào)變換成離散的數(shù)字信號(hào),雖有多種方法,但在數(shù)字音響中普遍采用的是脈沖編碼調(diào)制方式,即所謂PCM(PulseCodeModulation)。PCM方式是法國(guó)人A.H.里福斯于1937年發(fā)明的,早已廣泛應(yīng)用于通信之中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,特別是發(fā)展到超大規(guī)模集成電路階段后,PCM方式應(yīng)用于音響領(lǐng)域,并進(jìn)入家庭成為現(xiàn)實(shí)。第二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

1.數(shù)字音響設(shè)備的基本組成

PCM方式是由取樣,量化和編碼三個(gè)基本環(huán)節(jié)完成的。以PCM為基本技術(shù)的數(shù)字音響設(shè)備的原理方框圖如圖8-1所示。第三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-1數(shù)字音響設(shè)備的原理方框圖第四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.數(shù)字音響設(shè)備的工作原理

PCM方式數(shù)字音響設(shè)備的工作原理,可用圖8-2所示的波形圖來(lái)說(shuō)明。第五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8–2PCM錄放音過程波形圖第六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(1)取樣對(duì)振幅隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)波形按一定的時(shí)間間隔取出樣值,形成在時(shí)間上不連續(xù)的脈沖序列,稱之為取樣,如圖8-2(b)所示。這個(gè)時(shí)間間隔稱為取樣周期,記為Ts,相應(yīng)的取樣頻率fs=1/Ts。第七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(2)量化將模擬信號(hào)的幅度動(dòng)態(tài)范圍劃分為相等間隔的若干層次,把取樣輸出的信號(hào)電平按照四舍五入的原則歸入最靠近的量值,稱之為量化,如圖8-2(c)所示。

(3)編碼把取樣,量化所得的量值變換為二進(jìn)制數(shù)碼的過程稱為編碼。在數(shù)字音響中,通常采用16位(bit)數(shù)碼表示一個(gè)量值,即量化位數(shù)n=16。第八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(4)糾錯(cuò)編碼由于激光唱片和盒式磁帶在制作和使用過程中會(huì)發(fā)生超過容許范圍的損傷,使所讀出的數(shù)字信號(hào)與原來(lái)所記錄的信號(hào)有所差別,因此,必須采取糾正錯(cuò)碼的措施。圖8-2(e)中示意的是一種最簡(jiǎn)單的糾錯(cuò)編碼方式,第九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三即奇偶校驗(yàn)碼。它在PCM編碼的基礎(chǔ)上加入適當(dāng)?shù)谋硎?或0的脈沖,使各量化值所對(duì)應(yīng)的1或0的脈沖數(shù)均為偶數(shù)。在重放時(shí),經(jīng)解調(diào)和整形而獲得的脈沖序列如圖8-2(f)所示,通過奇偶校驗(yàn)方法找出其中(1101)屬錯(cuò)碼,再設(shè)法用其前后的兩個(gè)量化值的平均值進(jìn)行補(bǔ)正,實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。在數(shù)字音響中,通常采用里德所羅門(CIRC)糾錯(cuò)編碼方式,它將集中的錯(cuò)碼利用交叉插置方式變換成分散出現(xiàn)的錯(cuò)碼,以提高對(duì)錯(cuò)碼的辨認(rèn)和補(bǔ)償能力。第十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(5)調(diào)制模擬音頻信號(hào)經(jīng)取樣,量化,編碼和CIRC糾錯(cuò)編碼后形成的數(shù)字信號(hào),還不宜直接記錄在唱片或磁帶上。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)流中可能會(huì)出現(xiàn)16位全部為0或1的情況,從唱片或磁帶上讀取時(shí)會(huì)使信號(hào)極不穩(wěn)定,也會(huì)造成伺服系統(tǒng)的不穩(wěn)定。第十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

EFM(EighttoFourteenModulation)調(diào)制是指把糾錯(cuò)編碼器送來(lái)的每16位數(shù)據(jù)分成兩個(gè)字符,每個(gè)字符有8位數(shù)據(jù),再將8位變換成14位的數(shù)據(jù)單元,作為記錄媒介的記錄數(shù)據(jù),如圖8-3所示。第十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-3EFM調(diào)制與凹坑長(zhǎng)度第十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(6)幀結(jié)構(gòu)數(shù)字信號(hào)是以字符為單位的,若偏移1位,就會(huì)使該字符代表的信號(hào)電平發(fā)生變化。為此,必須把記錄信號(hào)分割成很小的字組,并設(shè)法判斷出各字組之間的分界線,這樣的字組稱為幀。第十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

8.1.2數(shù)字音響的主要性能數(shù)字音響設(shè)備的主要性能指標(biāo)包括有效頻率范圍,動(dòng)態(tài)范圍,信噪比,失真度,聲道分離度,傳碼率等,其中有些指標(biāo)可從取樣頻率和量化位數(shù)等參數(shù)值分析得到。

1.有效頻率范圍的上限頻率fm

因?yàn)镃D唱片的取樣頻率fs=44.1kHz,所以允許音頻信號(hào)上限頻率fm≤fs/2=22.05kHz,這就是有效頻率范圍的極限上限頻率。第十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.信噪比(S/N)和動(dòng)態(tài)范圍理論分析表明,由量化噪聲決定的信噪比可用下式計(jì)算:(S/N)=6n+1.75≈6n(dB)(8-1)

式中n為量化位數(shù),在CD唱片中,n=16,所以(S/N)≈96(dB)。在線性量化情況下,上式也就是數(shù)字音響設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍。第十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

3.傳碼率R

數(shù)字音響系統(tǒng)每秒鐘所傳送的碼數(shù)稱為傳碼率,可用下式計(jì)算:R=m·n·fs(位/s)(8-2)

式中m為聲道數(shù),對(duì)于雙聲道立體聲系統(tǒng),m=2,因?yàn)镃D唱片的n=16,fs=44.1kHz,故

R＝1.4112兆位/s。CD唱片還要經(jīng)過EFM調(diào)制,其實(shí)際傳碼率為4.3218兆位/s。第十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

4.CD唱機(jī)與電唱機(jī)的性能比較采用數(shù)字音響技術(shù)的CD唱機(jī),MD唱機(jī)和DCC錄音機(jī)的性能明顯優(yōu)于電唱機(jī),這個(gè)結(jié)論可從表8-1,表8-2和表8-3中看出。第十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三表8–1CD唱機(jī)和電唱機(jī)的性能比較第十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三表8–2MD的主要性能及規(guī)格第二十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三表8–3DCC的主要性能參數(shù)第二十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

8.1.3數(shù)字音響的主要特點(diǎn)

1.信噪比高數(shù)字音響記錄形式是二進(jìn)制碼,重放時(shí)只需判斷“0”或“1”。因此,記錄媒介的噪聲對(duì)重放信號(hào)的信噪比幾乎沒有影響。而模擬音響記錄形式是連續(xù)的聲音信號(hào),在錄放過程中會(huì)受到諸如磁帶噪聲的影響,要疊加在聲音信號(hào)上而使音質(zhì)變差。盡管在模擬音響中采取了降噪措施,但無(wú)法從根本上加以消除。第二十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.失真度低在模擬音響錄放過程中,磁頭的非線性會(huì)引入失真,為此須采取交流偏磁錄音等措施,但失真仍然存在。而在數(shù)字音響中,磁頭只工作在磁飽和及無(wú)磁兩種狀態(tài),表示1和0,對(duì)磁頭沒有線性要求。

3.重復(fù)性好數(shù)字音響設(shè)備經(jīng)多次復(fù)印和重放,聲音質(zhì)量不會(huì)劣化。傳統(tǒng)的模擬盒式磁帶錄音,每復(fù)錄一次,磁帶所錄的噪聲都要增加,致使每次復(fù)錄要降低信噪比約3dB,子帶不如母帶,孫帶不如子帶,音質(zhì)逐次劣化。第二十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

4.抖晃率小數(shù)字音響重放系統(tǒng)由于時(shí)基校正電路作用,旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不穩(wěn)不會(huì)引起抖晃,因而不必要求像模擬記錄中那樣的精密機(jī)械系統(tǒng)。

5.適應(yīng)性強(qiáng)數(shù)字音響所記錄的是二進(jìn)制碼,各種處理都可作為數(shù)值運(yùn)算來(lái)進(jìn)行,并可不改變硬件,僅用軟件操作,便于微機(jī)控制,故適應(yīng)性強(qiáng)。第二十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

6.便于集成由于數(shù)字化,因而便于采用超大規(guī)模集成電路,并使整機(jī)調(diào)試方便,性能穩(wěn)定,可靠性高,便于大批量生產(chǎn),可以降低成本。第二十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2激光唱片和唱機(jī)

8.2.1激光唱片

1.激光唱片的結(jié)構(gòu)

CD唱片的直徑為120mm,只有立體聲密紋唱片的1/3左右,厚1.2mm。外觀銀光閃閃,小巧美觀,其基本結(jié)構(gòu)如圖8-4(a)所示。第二十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

CD唱片的基底材料是高度透明清晰的聚氯乙烯塑料,在其上壓印有信號(hào)面。信號(hào)面由從內(nèi)向外螺旋狀分布的間距為1.6μm的約20萬(wàn)條信道所組成,信道由一系列的凹坑和平臺(tái)組成,每個(gè)凹坑寬0.5～0.6μm,深0.11～0.12μm,凹坑和平臺(tái)的最小長(zhǎng)度是0.9μm,最大長(zhǎng)度為3.3μm,如圖8-4(b)所示。每一次由平臺(tái)至凹坑或由凹坑至平臺(tái)的轉(zhuǎn)換都代表“1”,而兩個(gè)“1”之間都是“0”,見圖8-4(c)。第二十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-4激光唱片的結(jié)構(gòu)第二十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.激光唱片的錄制在CD唱片工廠中,音頻信號(hào)經(jīng)過PCM編碼,糾錯(cuò)編碼,調(diào)制,并形成幀結(jié)構(gòu)信道位流,去控制激光束照射涂有光致抗蝕劑的玻璃母盤,經(jīng)蝕刻形成由一系列的凹坑和平臺(tái)所組成的信道,然后鍍上銀膜制成母盤。由此母盤用鍍鎳法再制作一金屬負(fù)片(父片),用此負(fù)片再轉(zhuǎn)制一塊正片(母片),然后以此正片制造一子片,用子片作壓模即可印制出一批CD唱片。第二十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

8.2.2激光唱機(jī)的組成激光唱機(jī)方框圖如8-5所示。從圖中可以看出，CD唱機(jī)可以劃分成以下幾個(gè)部分。第三十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-5激光唱機(jī)方框圖第三十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

1.激光拾音器激光拾音器的作用是拾取信號(hào),它由激光二極管發(fā)出一束激光,并經(jīng)唱片反射回來(lái),被光導(dǎo)管變換成脈沖狀的電信號(hào),供電路部分解調(diào),恢復(fù)出原來(lái)的音頻信號(hào)。

2.機(jī)械傳動(dòng)裝置及伺服控制機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)裝置及伺服控制機(jī)構(gòu)的作用是保證激光唱片以恒定的線速度通過激光拾音器,以便于激光拾音器能在相同時(shí)間內(nèi)正確地獲得相同數(shù)量的信息,并且要保證激光拾音器能準(zhǔn)確聚焦于唱片的音跡凹凸坑內(nèi)和行走在激光唱片的音跡中。第三十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

3.解碼,糾錯(cuò)及D/A變換電路該部分電路對(duì)激光拾音器拾取的電信號(hào)進(jìn)行EFM解調(diào),并經(jīng)糾錯(cuò)電路后,由D/A變換器轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào),供功率放大器放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)發(fā)聲。

4.微電腦,操作鍵盤和石英振蕩器這部分電路是為使用者能方便靈活地播放唱片而設(shè)計(jì)的,通過該部分的操作,可以順序,重復(fù)和有選擇地聆聽曲子,也可實(shí)現(xiàn)停止,記憶或快進(jìn)等功能,它取決于操作鍵盤的人工指令。另外,還可實(shí)現(xiàn)同步控制。第三十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

8.2.3激光拾音器的工作原理激光拾音器的功能是利用激光束從CD唱片上讀取數(shù)字音頻信號(hào)。激光拾音器的光學(xué)原理如圖8-6所示。第三十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-6激光拾音器原理第三十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三激光兩次通過1/4波長(zhǎng)板時(shí),使反射光與入射光形成90°相位差,光束分離器根據(jù)90°相位差提取反射光信號(hào),這是激光拾音的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其拾音原理可用圖8-7進(jìn)一步說(shuō)明。如果激光束照射到CD唱片信號(hào)面的平臺(tái)處,如圖8-7(a)所示,那么,入射信第三十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-7激光唱片重放原理第三十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

8.2.4激光唱機(jī)的伺服機(jī)構(gòu)在CD唱機(jī)中,照射光點(diǎn)可能出現(xiàn)垂直于唱片表面方向的聚焦誤差和沿唱片半徑方向的紋跡跟蹤誤差。為了保證高質(zhì)量重放,必須把光點(diǎn)的上述偏差限制在容許范圍內(nèi)。通常都要采用聚焦伺服和跟蹤伺服系統(tǒng)。第三十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

1.聚焦伺服聚焦伺服是指根據(jù)反射光的狀態(tài)檢出聚焦誤差信號(hào),從而把對(duì)物透鏡驅(qū)動(dòng)到光軸方向。聚焦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用微電機(jī)帶動(dòng)對(duì)物透鏡上下移動(dòng)的聚焦方式。聚焦誤差信號(hào)檢出的方法很多,具有代表性的是臨界角棱鏡法。第三十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-8是臨界角棱鏡法的原理圖,從圖中可見,當(dāng)唱片與對(duì)物透鏡的距離合適,即唱片焦點(diǎn)吻合時(shí),從唱片信號(hào)面反射來(lái)的光是平行光,此反射光進(jìn)入臨界角棱鏡后全部折射,所以雙分割光導(dǎo)二極管A與B有相同的光通量進(jìn)入,誤差信號(hào)A-B為零,聚焦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不動(dòng)作,對(duì)物透鏡的位置不變,見圖8-8(a)。第四十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三當(dāng)唱片過于接近對(duì)物透鏡時(shí),見圖8-8(b),經(jīng)唱片反射回來(lái)的光變成發(fā)散光,經(jīng)臨界角棱鏡后,光導(dǎo)二極管B接受的光通量減少,于是誤差信號(hào)A-B為正值,驅(qū)動(dòng)對(duì)物透鏡遠(yuǎn)離唱片。當(dāng)唱片過于遠(yuǎn)離對(duì)物透鏡時(shí),見圖8-8(c),反射光形成聚合光,光導(dǎo)二極管A接受光通量減少,誤差信號(hào)A-B為負(fù)值,使得對(duì)物透鏡靠近唱片。第四十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-8臨界角棱鏡法第四十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.跟蹤伺服跟蹤伺服系統(tǒng)又叫徑向跟蹤伺服系統(tǒng),它是驅(qū)使激光拾音器沿著唱片的半徑方向移動(dòng)的伺服機(jī)構(gòu),其作用是保證即使唱片的音跡有些偏心仍能使激光束照射到正確的音跡上,另外在非順序播放唱片時(shí),使拾音器能快速地找到播放的起始位置。跟蹤伺服機(jī)構(gòu)普遍采用滑動(dòng)控制型,見圖8-9。第四十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-9跟蹤伺服系統(tǒng)第四十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三跟蹤誤差信號(hào)多用推挽法取出,如圖8-10所示。它是利用照射光點(diǎn)的位置偏差產(chǎn)生光折射的一種方法。從圖8-10可見,兩個(gè)光導(dǎo)二極管分立于透鏡中心線兩旁(A和B),其輸出加至比較器。當(dāng)激光束的光點(diǎn)正確照射于凹坑的位置時(shí),左右可獲得相等的反射光強(qiáng)度,A和B的輸出相等,比較器中A-B=0,這些凹坑與光束的位置一致,所以誤差信號(hào)為零。如果如圖8-11中(2),(3)凹坑和光束的位置有偏離的話,則左右反射光強(qiáng)度不一樣,以致A和B輸出電壓不一樣,比較器有正或負(fù)的電壓輸出,即有跟蹤誤差信號(hào)輸出。第四十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-10推挽法的構(gòu)成第四十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8–11跟蹤誤差信號(hào)的檢出第四十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

8.2.5激光唱機(jī)的主電路分析當(dāng)今市場(chǎng)上CD唱機(jī)的型號(hào)很多,但從技術(shù)角度看不外乎兩大系列,一是荷蘭菲利浦為主的單光束型,二是日本索尼公司為主的三光束型。這兩大系列各有自己的特點(diǎn)。我國(guó)首選索尼公司的三光束系統(tǒng),所以本節(jié)只介紹三光束型的電路。第四十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

1.激光唱機(jī)的主電路以XH-CDMBI為例,激光唱機(jī)的主電路如圖8-12所示,它包括以下幾部分:(1)RF前置放大電路其主要功能是放大來(lái)自激光拾音器的光電信號(hào),向后級(jí)提供兩路信號(hào),一路為聲音信號(hào)(EFM調(diào)制信號(hào)),送至數(shù)字信號(hào)處理器,另一路為聚焦伺服和徑向循跡跟蹤伺服的誤差信號(hào),送至伺服信號(hào)處理器。第四十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-12激光唱機(jī)的主電路第五十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2)伺服信號(hào)處理器這部分電路執(zhí)行聚焦伺服和徑向循跡跟蹤伺服,以及主軸電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。

(3)數(shù)字信號(hào)處理器這部分電路的主要功能是對(duì)RF前置放大器送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行整形,EFM解碼,糾錯(cuò)等,然后送到D/A轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號(hào)處理器也稱解碼器,它由一塊超大規(guī)模集成電路構(gòu)成,是激光唱機(jī)中最復(fù)雜的集成電路。第五十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(4)D/A變換器這部分電路對(duì)經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理后的PCM編碼信號(hào)進(jìn)行數(shù)模變換,輸出一個(gè)雙聲道模擬音頻信號(hào)。

(5)低通濾波這部分電路用于對(duì)D/A變換輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波,輸出一個(gè)0～20kHz的音頻信號(hào)。

(6)電源電源提供上述各部分電路穩(wěn)定的直流電能。

(7)單片機(jī)

CPU系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)上述各部分電路的工作,并且處理面板輸入控制信息及遙控輸入信息。第五十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.RF前置放大器

CXA1081是一個(gè)配合三光束拾音器的RF前置信號(hào)處理集成電路,其主要功能是:RF放大,聚焦誤差放大,跟蹤誤差放大,激光二極管的自動(dòng)功率控制,自動(dòng)不對(duì)稱控制,聚焦正常檢測(cè),鏡像檢測(cè)及缺陷檢測(cè)等。第五十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-13CXA1081原理圖第五十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三當(dāng)激光唱機(jī)開始工作時(shí),由單片機(jī)控制激光二極管發(fā)出波長(zhǎng)為780nm的半導(dǎo)體激光,單片機(jī)同時(shí)發(fā)出指令,指揮CXA1082的聚焦伺服控制電路開始工作,驅(qū)動(dòng)聚焦線圈,產(chǎn)生聚焦動(dòng)作。在RF信號(hào)處理過程中,要把由四個(gè)光敏管A、B、C、D所拾取的RF信號(hào)加以放大,并完成從RF信號(hào)到EFM數(shù)碼信號(hào)的處理。圖8-13表示了主信號(hào)通路的各個(gè)基本單元的電路。第五十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三循跡信號(hào)處理分成兩部分。一部分是循跡跟蹤伺服誤差信號(hào)的檢測(cè)和放大,由激光拾音器中E,F位置指示光敏二極管拾取的信號(hào)通過各自的電流/電壓轉(zhuǎn)換器,分別進(jìn)入跟蹤誤差放大器的正,負(fù)輸入端,從而輸出循跡跟蹤的誤差信號(hào)供CXA1082的跟蹤伺服控制；另一部分是為跳躍循跡伺服中實(shí)時(shí)控制所需的鏡像信號(hào)(MIRROR)的生成與處理。由于激光發(fā)射管在恒流驅(qū)動(dòng)下的光學(xué)輸出具有負(fù)溫度特性,CXA1081電路設(shè)計(jì)了一個(gè)借助于監(jiān)控光敏二極管而構(gòu)成的自動(dòng)功率控制電路,如圖8-14所示。第五十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-14自動(dòng)功率控制電路第五十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

3.伺服信號(hào)處理器

CXA1082是一個(gè)雙極型IC,如圖8-15所示,用于激光唱機(jī)的伺服控制,其功能有:拾音器聚焦伺服控制,拾音器跟蹤伺服控制,拾音器進(jìn)給伺服控制,主軸轉(zhuǎn)動(dòng)伺服低通濾波器驅(qū)動(dòng)放大器,EFM時(shí)鐘再生鎖相環(huán)回路濾波器及自動(dòng)定序器等。第五十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8–15CXA1082原理圖第五十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

4.數(shù)字信號(hào)處理器

CXD1130是用于激光唱機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理器,如圖8-16所示。它的具體功能是:重現(xiàn)EFM-PLL的位時(shí)鐘信號(hào),EFM數(shù)據(jù)解調(diào),幀同步信號(hào)檢測(cè)保護(hù)和插入,有效的誤碼檢測(cè)和修正,利用平均值和前值保持來(lái)補(bǔ)償誤碼,數(shù)字濾波等。第六十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-16CXD1130原理圖第六十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

5.D/A變換器

CXD1140是13位兩倍過采樣D/A變換器,它的具體功能是:雙倍過采樣,雙通道模擬輸出及系統(tǒng)時(shí)鐘輸出等。第六十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.3錄放式小型激光唱片和唱機(jī)

1.MD唱機(jī)的組成

MD唱機(jī)的組成方框圖如圖8-17所示。它與CD唱機(jī)的區(qū)別是:采用非線性的自適應(yīng)變換聲學(xué)編碼ATRAC代替CD的線性編碼,采用了防震緩沖存貯器,采用了改進(jìn)型里德所羅門糾錯(cuò)編碼(ACRIT),采用了磁場(chǎng)調(diào)制重寫技術(shù),采用了雙功能激光拾音器等。這些新技術(shù)使MD成為可錄可放便攜式的數(shù)字音響設(shè)備。第六十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-17MD唱機(jī)的組成第六十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.ATRAC編碼技術(shù)自適應(yīng)變換聲學(xué)編碼ATRAC(AdaptiveTransformAcousticCoding)是MD的關(guān)鍵技術(shù)。這是一種高效率壓縮編碼方式,采用ATRAC編碼技術(shù)可將其數(shù)字信號(hào)頻帶壓縮到PCM編碼的1/5左右,即可將1.4Mb/s壓縮為0.3Mb/s。第六十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三整個(gè)音頻頻帶分成了三段,52個(gè)不均勻子帶。然后在MDCT改良離散余弦變換中將三個(gè)頻段的時(shí)域信號(hào)變成頻譜信號(hào),再經(jīng)位數(shù)分配,壓縮,變?yōu)槊總€(gè)聲道212個(gè)字節(jié)(每個(gè)字節(jié)8位)。編解碼流程圖如圖8-18所示。第六十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-18ATRAC編,解碼器的流程圖第六十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

3.防震緩沖存貯器震動(dòng)或受到?jīng)_擊時(shí),通常的激光拾音器很容易偏離唱片上的音跡而產(chǎn)生跳音或中斷。MD使用的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器能使抗震性能獲得改善。它接在EFM,ACIRC譯碼器與ATRAC譯碼器之間,作為數(shù)據(jù)緩沖之用,故又稱為防震緩沖存貯器,如圖8-19所示。第六十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-19防震緩沖存貯器的工作原理第六十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

4.磁場(chǎng)調(diào)制重寫技術(shù)

MD可抹可錄功能是采用磁場(chǎng)調(diào)制重寫技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,借用變化的磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)將新的數(shù)字信號(hào)寫入到舊磁跡中去。MD采用一種高效低耗記錄磁頭,這種磁頭解決了高速和磁體發(fā)熱等問題。

5.雙功能激光拾音器

MD使用了兩種唱片,因此需要一個(gè)雙功能的激光拾音器,既能讀出預(yù)錄式MD上的信息,又能讀出可錄式MD上所記錄的信息。讀預(yù)錄式MD的工作原理及其讀出方法與CD唱片相類似。第七十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.4數(shù)字盒式錄音機(jī)

1.高質(zhì)量的數(shù)字式錄放音及其兼容性由于DCC采用高效壓縮編碼技術(shù)和薄膜固定磁頭,使得可以在和原來(lái)的模擬盒式磁帶ACC同樣尺寸的磁帶上,用數(shù)字方式進(jìn)行高質(zhì)量的錄音和放音,其技術(shù)指標(biāo)接近CD唱機(jī)。另外DCC除能錄放數(shù)字盒式磁帶外,還可以播放模擬盒式磁帶,實(shí)現(xiàn)了兼容性。在數(shù)字式錄放音過程中又消除了ACC的高頻噪聲和抖晃等缺陷。第七十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2.靈活方便的操作性

DCC具有文字顯示模式,在重放數(shù)字式磁帶時(shí)能在顯示屏上顯示磁帶的歌曲目錄,曲號(hào),曲詞作者介紹及歌詞等信息。另外還有隨機(jī)選曲播放等類似CD機(jī)的各種方便的操作。

DCC是基于下述幾項(xiàng)技術(shù),才具備有如此優(yōu)良的品質(zhì),并將逐漸取代ACC,成為新一代的數(shù)字音響設(shè)備。第七十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

8.4.1PASC編碼技術(shù)

PASC(PrecistonAdaptiveSubbandCoding),即精密自適應(yīng)子帶編碼,是DCC所采用的一種高效壓縮編碼技術(shù),其傳碼速率為384kb/s,約相當(dāng)于CD唱機(jī)的1/4。若按聲音信號(hào)編碼方式分類,PASC編碼屬于以幀為單位的時(shí)域波形處理方式。第七十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

1.PASC信號(hào)處理圖8-20是信號(hào)記錄過程中PASC編碼工作的方框圖,音頻信號(hào)經(jīng)取樣和量化處理,變換為數(shù)字音頻信號(hào),送入PASC編碼器。PASC編碼過程主要分為3個(gè)步驟:第七十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8-20PASC編碼器工作方框圖(記錄時(shí))第七十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一步:將全頻帶數(shù)字音頻信號(hào)分成32個(gè)子帶。