《CD工作原理》PPT课件

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1、第四章 激光唱机（CD机）本章小节第一节 数字音响与CD机的结构第二节CD机的基本工作过程第三节CD机整机电路及故障分析第一节 数字音响与CD机的结构一、数字音响概述二、音频信号数字化存储过程三、数字光盘四、CD机的结构一、数字音响概述1.数字音响技术的发展数字音响技术：即取样、量化、编码等数字化技术。彻底解决了模拟音响中存在的失真大、信噪比低、动态范围小的问题。2.数字音响技术的优点：保真度高、抗干扰能力强、动态范围大，信噪比高、重放信号流畅稳定、无抖晃、数字音响信号在加工处理、传输、存储、编辑过程中灵活方便，稳定可靠。第一节 数字音响与CD机的结构一

2、、数字音响概述3.数字光盘存储技术音响信号的记录方法：磁记录和光记录两类。光记录采用光盘存储技术，即运用激光技术以光学方式将数字化的音响信号在一个称作光盘的塑料介质圆盘上进行信息写读的信息存储技术。优点：音质好、操作编辑方便、盘片存储密度高、信息写、读无机械接触、无磨损、保存时间长、盘片生产工艺简单、成本低。第一节 数字音响与CD机的结构一、数字音响概述数字光盘存储系统框图要将一个模拟信号用光记录方式存储到光盘中，须经过信源编码、格式化编码、信道编码/调制三部分加工处理后，才能通过写光头记录在光盘中。第一节 数字音响与CD机的结构一、数字音响概述用于数字

3、音响的光盘存储系统框图信源编码将连续的模拟信号通过采样、量化和编码三个环节变换成离散的数字信号，核心问题是解决好保真度（带宽）和传输效率（传输率）这一对矛盾；第一节 数字音响与CD机的结构一、数字音响概述用于数字音响的光盘存储系统框图理解信源编码：将连续的模拟信号通过采样、量化和编码三个环节变换成离散的数字信号；核心问题是解决好保真度（带宽）和传输效率（传输率）这一对矛盾。信道编码/调制：实现检错、纠错编码，降低系统误码，提高信噪比，提高系统的可靠性和数字信号转换成适合在塑料盘片上存储的物理形式。读信号处理过程实质上是写信号处理的逆过程。第一节 数字音响

4、与CD机的结构二、音频信号数字化存储过程1.A/D变换音频信号的数字化首先要经过采样、量化、编码的A/D变换过程采样：在时间轴上以一定的周期间断地采取模拟信号在这些时刻的值。量化：在幅度上用某种精度的“尺”来测量所采样的值。编码：把幅度上已量化的取样值，用一组“0”与“1”的码来代表。第一节 数字音响与CD机的结构二、音频信号数字化存储过程A/D变换的结果：将一个模拟音频信号变成了与它毫无相似之处的一串二进制数码，这一串二进制编码包含了模拟音频信号中的所有信息。量化过程中，由于所用“尺”的精度有限，又采用四舍五入的量化方式，使得经量化后的波形与实际波形存

5、在误差，这个误差称之为量化噪声。克服量化噪声是CD机提高信噪比、扩大动态范围必须解决的问题。提高采样频率、增加量化位数是极有效的手段。CD方式的常用量化位数为16bit。第一节 数字音响与CD机的结构二、音频信号数字化存储过程编码：编码是将已量化的各电平值用二进制数码表示的过程在电路中“1”代表有脉冲，“0”代表无脉冲，这些幅度相等的脉冲信号称作脉冲编码调制（PCM）信号。信道编码是采用检错、纠错编码的措施克服数字化加工处理、传输存储过程中产生的误码，使CD方式实用化的技术；信道调制则是一种寻找适合塑料盘片存储的物理形式的技术。CD方式在音乐数据写入盘片

6、时，信道编码采用交叉交织里德索罗门编码，即CIRC纠错编码；信道调制则采用EFM调制，即8-14调制。第一节 数字音响与CD机的结构二、音频信号数字化存储过程2.CIRC纠错编码CIRC纠错编码十分繁琐、复杂，它的编码过程示意图如下：第一节 数字音响与CD机的结构二、音频信号数字化存储过程3.EFM调制EFM调制和调频（FM）、调幅（AM）等调制一样，可将待传输或存储的信号变成另一种形式的信号，以满足传输或存储的特点和需要。对于塑料光盘这种存储介质，是以坑点这种物理形式记录音乐数据的。EFM调制最终将原来的二进制码流变成了9种尺寸的坑点序列记录在光盘中，

7、坑点的长短与EFM调制信号的对应关系如下图最下方所示9种坑点的形状及在光盘中的排列情形。第一节 数字音响与CD机的结构二、音频信号数字化存储过程3.EFM调制过程图第一节 数字音响与CD机的结构三、数字光盘1.数字光盘的物理格式第一节 数字音响与CD机的结构CD光盘：直径12cm，厚度1.2mm。光盘材料为聚碳酸酯透明塑料，信息面镀有铝反射层，并涂有一层保护膜。数字信号以坑点序列的物理形式刻制在厚度为0.01m的铝反射层上，信号坑的宽度为0.5m，长度为0.833~3.054m，深度为0.11m。坑点序列沿着相距1.6m中心距的螺旋形轨迹由内向

8、外排列。每张光盘大约有2万圈信迹，共约6109~7109个坑。三、数字光盘C