Антиударные схемы в проигрывателях компакт-дисков

Сервосистема отслеживания лазерного луча (радиального трекинга)

На рис.3.13 показан принцип действия системы радиального тре­кинга. В настоящее время в проигрывателях КД применяется ме­тод трех световых пятен. Он основан на разделении основного ла­зерного луча, проходящего через дифракционную решетку, на три отдельных луча, имеющих незначительное расхождение.

Центральное (основное) световое пятно, как уже было отмече­но, используется для формирования как сигнала фокусировки, так и основного аудиосигнала.

Два боковых луча располагаются впереди и позади основного лу­ча с небольшим смещением одного луча вправо, а другого - влево от основного. Сигнал рассогласования этих двух лучей, являющий­ся результатом сравнения сигналов с датчиков Е и F воздействует на привод отслеживания, вызывая при необходимости исправление положения главного лазерного луча.

В большинстве звукоснимателей ползункового типа использует­ся катушка радиального трекинга, которая перемещает только объектив, восстанавливая радиальный трекинг. Весь же узел звукосни­мателя в радиальном направлении перемещается с помощью двигателя.

3.4.1. Усилитель сигналов отслеживания.Уровни выходных сигналов, вырабатываемых боковыми фотодатчиками Е и F, недостаточно для управления приводом радиального трекинга, что ведет к необходимости усиления. Обычно для обеспечения симметрии напряжений датчиков Е и F один из сигналов: датчиков проходит установочный элемент, который обеспечивает равенство нулю выходного сигнала TER при нормальном отслежи­вании дорожки записи (баланс трекинга).

Сигнал одного из датчиков (датчика переднего луча) подается на схему сравнения через линию задержки. Необходимость временной задержки связана с тем, что схемы отслеживания требуют того, чтобы боковые лучи анализировали одну и ту же точку на диске, если даже эти лучи разделены оптической системой.

3.4.2. Поиск выбранного фрагмента программы КД.Большинство проигрывателей КД имеют способность выбора любого фрагмента записанной на КД программы. Это означает, что по команде с передней панели управления лазерный луч может пересекать (перепрыгивать) дорожки записи в прямом и обратном направлении из любой точки на диске.

Пересечение дорожек в прямом и обратном направлении осуществляется по командам с СМП сигналами JF - прыжок вперед и JR - прыжок назад и обеспечивается специальной схемой под управлением сигналов TER и ТОК.

На рис.3.14 показаны формы сигналов в схемах, обеспечивающих поиск в проигрывателях КД в прямом направлении. Сигналы TER и ТОК проходят сравнение в компараторе. Напряжение сигнала ошибки TER принимает нулевое значение, когда лазерный луч находится точно между дорожками записи. Так как лазерный луч движется по направлению к следующей дорожке, напряжение сигнала TER становится ниже нуля, что приводит к тому, что выход компаратора переходит в состояние высокого уровня. Пе­репад уровня напряжения с низкого на высокий на выходе компа­ратора вызывает образование на некоторое время отрицательного импульса на выходе схемы управления катушкой трекинга, который действует как «тормоз» для того, чтобы противостоять инерции от­слеживающего механизма и обеспечить эффективную остановку ла­зерного луча на следующей дорожке. Процесс пересечения дорожек в обратном направлении по командам JR протекает таким же спо­собом (полярность импульса на выходе схемы управления при этом изменяется на противоположную).

3.4.3. Зеркальный детектор.Уже из самого названия следует, что задачей зеркального детек­тора является сформировать сигнал, показывающий, находится ли главный луч на информационной дорожке или между дорожками, на так называемой зеркальной поверхности.

Такая информация, отображаемая соответствующим импульсом опознавания, необходима, так как напряжение ошибки трекинга равно нулю и при следовании луча точно по дорожке записи, и при его следовании по зеркальной поверхности. Сигнал опознавания при максимальном ВЧ-сигнале имеет высокий уровень (Н), а при минимальном – низкий (L).

3.4.4. Детектор пересечения дорожек записи.Особенно большое значение имеет информация о считывании зеркальной поверхности при пересечении дорожек (при подтормаживании объектива в радиальном направлении). Подсчет пересе­ченных дорожек реализуется в детекторе пересечения дорожек, ко­торый вырабатывает из соответствующего напряжения ошибки трекинга прямоугольные импульсы различной ширины.

Количество пересеченных дорожек вычисляется в СМП, исходя из числа выходных импульсов детектора. СМП вырабатывает ко­манды для управления радиальным приводом объектива (до 20 до­рожек) и двигателем звукоснимателя, когда поиск занимает до 100 дорожек.

В дополнение к устройствам обнаружения ошибок в некоторых проигрывателях КД используются так называемые антиударные схемы, задача которых – минимизировать воздействие серьезных толчков и вибраций на воспроизведение звукового сигна­ла.

Антиударная функция включается обычно специальной клави­шей, так как этот режим применяется тогда и только тогда, когда про­игрыватель КД эксплуатируется в условиях постоянных толчков или вибраций (например, автомобильные проигрыватели КД) или ког­да КД имеет чрезмерный эксцентриситет.

Большинство антиударных схем используют принцип замещения пропущенного в результате толчка звукового сигнала сигналом того уровня, который был считан в момент перед толчком, на определен­ное время (примерно 17 мс), определяемое параметрами конкретной антиударной схемы.

На рис.3.15 показаны формы сигналов в некоторых точках ан­тиударной схемы.

Антиударная схема использует сигнал обнаружения ошибки (BFR), вырабатываемый в процессе цифровой обработки, когда обнаружи­вается большое выпадение в потоке обрабатываемой цифровой ин­формации.

Процессор цифровой обработки генерирует сигнал BFR при на­личии любого достаточно продолжительного выпадения, и в частно­сти, при наличии царапин на диске. А это, в свою очередь, застав­ляет, благодаря антиударной схеме, сохранять звуковую информацию определенное время (17 мс) даже в том случае, когда царапина вы­зывает намного более короткую продолжительность выпадения сиг­нала. Это обусловлено тем, что период замещения выпавшей зву­ковой информации при работе антиударной схемы определяется ее схемными параметрами, а не размером царапины (или продолжитель­ностью какого-либо другого источника ошибок).

Прежде чем рассматривать схемы и процессы обработки аудио­сигналов в проигрывателях КД, необходимо коротко остановиться на принципах записи аудиосигналов на КД, способах преобразова­ния аналогового сигнала в цифровой формат и последующей его ко­дировки.