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激光唱机的组成和工作原理

发布日期:2020-09-15 浏览量:11次
专业激光唱机与家用激光唱机的组成基本上工作原理是相同的。专业激光唱机也是有激光拾音器,信号处理和伺服系统信号处理三大系统组成的,其中伺服传动系统要完成CD唱片的转动和拾音器的循迹运动,激光拾音器系统要实体CD唱片上的各种信号,信号电路用于处理电信号。
1.激光拾音器
激光拾音器,又称为光学头,是激光唱机的信号传感器,按工作方式分为单光束和三光束两种,三光束激光拾音器是用主光速读取信号,两侧的副光束测循迹偏离,以保证主光束准确工作,单光束拾音器则用单一光束兼顾读取信号和测量循迹误差两个功能,目前日本生产的激光唱机多为三光束方式,飞利浦生产的激光唱机多采用单光束方式,两种方式各有其优缺点,三光束方式循迹准确,但制造成本较高,单光束结构简单,成本较低。
激光拾音器由激光源、聚镜,反射镜等组成,以单光束拾音方式为例,激光源生产移速0.78um的光源,通过偏棱镜和聚镜射在CD唱片的信号凹点上,凹点的长度及间隔随音乐信号的变化而不同,在凹点出由于反射光干涉,返回聚镜的光亮少,在没有凹点处,唱片表面平滑如镜,反射光全部返回聚镜,光电接收器根据聚镜返回的光量多少来判定输出大小。
2.信号处理电路
激光拾音器输出的电信号送入信号分离与处理电路,该电路中的数据分离器能正确识别左、右声道信号及各种信号代码,分离后的信号送至信号处理器,信号处理器将含有音频信号的数字信号进行解码,使其变成标准的脉冲编码,送至数/模转换电路同时,信号处理器还将同步信号中的纠错信号及电动机测速信号检出,将有关的控制信号送至控制系统,激光唱机中的信号分离与处理均采用大规模集成电路实现,飞利浦公司的SAA72IO和索尼公司的CX23O35是目前比较常见的专用芯片,内含信息分离,解码,纠错,测速等多种功能,电路中的纠错电路通常采用存取里得、所罗门编码方式,与传统的均衡电路截然不同,由于实际的解调纠错,信息插补以及控制数/模变换的具体电路十分复杂,所以在激光唱机中采用大规模集成电路,以简化内部结构。
3.伺服系统
激光唱机在工作时,由于光学拾取信号要依循唱片上的信号轨迹做恒线速运动,所以转盘的实际总数要有精密的伺服控制,使转速由快逐渐变慢,电路中的驱动伺服部分就是承担这个任务的,控制光学拾取移动的信号指令来自微处理器控制部分的输出,而从调节方面说,则来自滑行轨迹伺服部分,这部分的作用是监控拾取信号移动和聚焦的状况,如果有偏离就会及时产生调节信号去纠正移动控制部分,以便调节到最佳状态。
伺服系统采用聚焦伺服电路和循迹伺服电路来处理CD唱片转动中的误差和唱片误差,聚焦伺服可保证CD唱片的信息区正好位于最近的聚焦平面上,循迹伺服用来克服唱片加工精度不足引起的误差,另外还有自动稳速伺服电路,它通过测速传感器给出的校正误差信号来控制电机,使之转动稳定。
4.数/模转换器
数模转换器又称为D/A转换器或DAC,其作用是把激光拾音器送来的数字信号转换成音频模拟信号,转换器输出的信号经过低通滤波后,就可直接送往音频放大器了。
5.辅助单元
激光唱机还有自动进片、自动选曲等功能,这些自动控制程序均由微处理器来实现,此外,激光唱机的信息储存与控制及显示电路将工作状态由指示灯或数字符号显示出来,使用户一目了然。
6.激光唱机的工作过程
1)启动    电源接通后,整流电路提供直流供电,并由电源或控制系统产生一个系统复位信号,送至微处理器及相应的控制和储存部件,使系统的技术或定时开始,时钟电路开始提供全机需要的各种时钟节拍,控制系统使光信号拾取单元中的半导体激光二极管开始发射激光束,聚焦系统进行聚焦搜索,此时可见光头上的聚焦透镜上下移动进行焦点定位,如唱片已加载,则微处理器令主导轴旋转,使激光头进行曲目检测,当曲目检测完成后,主导电动机停止转动。
2)读取     全部检测完成后,全机处于待机的暂停状态,此时若按下放音键,则微处理器令主导轴的伺服系统工作,主导轴开始转动,同时运行伺服随之协同动作,随着唱片的旋转,激光头从内圈向外圈循迹读取信息,伺服系统则保证光头精确聚焦与正确跟踪。
文章选自音响工程设计与应用
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