10.2 Изготовление пластинки.
В проигрывателе используется лазер с длиной волны λ = 0,78 мкм. С учетом того, что коэффициент преломления акрила или поликарбоната, из которого изготовлена пластинка, равен 1,5, оптимальная глубина пита составляет (0,78/4)*1,5=0,13 мкм. Реально принято значение 0,1 мкм, что мало сказывается на уровне воспроизводимого сигнала и глубине модуляции луча при передаче символов 1 и 0.
На выходе фотодиода образуется сигнал в электрической форме, который поступает в декодер 7, где исправляются ошибки, происходит цифровая обработка и осуществляется цифро-аналоговое преобразование. На выходе декодера образуется аналоговый стереофонический сигнал. Луч лазера диаметром менее 1 мкм должен быть точно сфокусирован на сигнальную дорожку компакт-диска. Для этой цели служит несколько следящих систем. Одна из них 8 служит для поддержания постоянного расстояния между объективом 9 и поверхностью диска. В аппарате используется следящая система 10, перемещающая луч в радиальном направлении. Для этой цели служит специальный двигатель 11 управляемый контуром радиального смещения 19. Скорость ведущего двигателя 13 также регулируется специальной системой управления 19.
Рис. 40. ЛАЗЕРНЫЙ ПРОИГРЫВАТЕЛЬ
Основу проигрывателя (Рис. 40) составляет оптический звукосниматель, преобразующий информацию, заложенную в питы, в электрический сигнал. Луч лазера 1 через поляризационный расщепитель 2, четвертьволновую пластину 3 и объектив 4 попадает на пластинку 5, отражаясь от которой, вторично проходит через объектив и четвертьволновую пластину. Расщепитель отражает луч на фотодиод 5 и препятствует его попаданию на лазер.
Луч лазера сфокусирован на поверхности диска, и при отражении от нее сигнал на фотодиоде оказывается наибольшим При попадании луча в область пита происходит рассеивание луча, но часть его, отражаясь от пита, попадает на фотодиод. Различие между интенсивностью лучей, отраженных от пита, и промежутка между питами будет наибольшим в том случае, если разность их фаз равна 180°, что возможно при глубине пит λ/4.
10.4. Цифровой тракт лазерного проигрывателя
Канальное кодирование. Как и при магнитной записи, в оптических лазерных проигрывателях канальное кодирование необходимо для согласования спектра сигнала с полосой пропускания тракта, а также для введения в сигнал тактовой синхронизации. В системе компакт-диска применен код ЗГК 8/14, при котором каждые восемь символов исходной комбинации преобразуются в 14 символов канального кода Из 214 комбинаций канального кода выбирают 2 8 =256 таких, которые содержат не менее двух нулей между единицами, что уменьшает минимальное расстояние между питами (Тmin). Максимальное число нулей между единицами принято равным 10, что ограничивает допустимое расстояние между питами и обеспечивает возможность самосинхронизации. Длина питов может принимать одно из девяти возможных значений. Минимальная длина соответствует наличиюнулей между единицами, максимальная—наличию десяти нулей. Комбинации из 14 символов соединяются с помощью трех символов сопряжения, выбираемых таким образом, чтобы вариация цифровой суммы была минимальной.
Код ЗГК 8/14 является балансным и не содержит постоянной составляющей.
Помехоустойчивое кодирование. Для исправления возникающих при записи и воспроизведении ошибок в компакт-диске используется каскадный код Рида — Соломона с перемежением, т. е. PC-код применен в качестве внутреннего и внешнего кодов. Во внешнем коде т=8, n=2 и k = 28. Это значит, что 28 кодируемых блоков, содержащих по 8 символов, преобразуются в 32 блока помехоустойчивого кода Следовательно, 4 блока содержат символы коррекции ошибок. Во внутреннем коде n = 28 и k = 24. Минимальное кодовое расстояние в этих кодах равно 5, и они способны исправлять двойную ошибку.
Характер цифровой обработки сигнала в системе компакт-диска в значительной части совпадает с обработкой в цифровых магнитофонах. Достоинством компакт-диска является меньшая стоимость, достоинством цифрового магнитофона—возможность перезаписи.
Поэтому можно предполагать, что в ближайшее время лазерные проигрыватели и цифровые магнитофоны будут существовать и развиваться параллельно.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Почему появление царапин на поверхности дисков не приводит к ошибкам при воспроизведении сигнала?
Сравните характеристики грамзаписи и записи на компакт-диск.
Сравните аналоговую магнитную, цифровую магнитную и оптическую запись.
Назовите основные особенности канального кода ЗГК 8/19.