Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Chương 4: Compact Disc Player

Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông

Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
72
CHƯƠNG IV
COMPACT DISC PLAYER

I. KHÁI NIỆM

Compact disc là thiết bị lưu trữ âm thanh dưới dạng số. Các nguồn tín hiệu âm
thanh được mã hóa dưới dạng số (ADC). Sau đó được điều chế và ghi trên đĩa.
Các tín hiệu số được ghi trên đĩa dưới dạng các lỗ trống (pit) hoặc mặt phẳng
(plat). Người ta sử dụng diode laser để tạo chùm tia laser đi qua hệ thống thấu kính để
tập trung năng lượng trên bề mặt của đĩa, cường độ của tia laser phụ thuộc vào các bit
tín hiệu và ta sẽ có các pit và các plant tương ứng trên mặt đĩa : khi phát, người ta
cũng sử dụng tia laser chiếu trên mặt đĩa và nhận lại tia phản xạ, tùy theo cường độ
mạnh yếu của tia phản xạ mà ta tạo lại các bit 0 và 1, thông tin này sau đó đưa qua
mạch hoàn điệu và DAC để tạo lại tín hiệu âm tần.
Chất lượng âm thanh ở ngõ ra của compact disc player cao hơn nhiều so với
các máy ghi âm analog. Đặc tín của tín hiệu:
• Không méo và biến dạng
• Độ tách kênh tốt
• Đặc tín tần số bằng phẳng
• Hệ số méo nhỏ 0,004%
II. CÁC THÔNG SỐ TIÊU BIỂU CỦA MÁY CD PLAYER

 Tiêu chuẩn đĩa:
• Đường kính: 12cm, dày 1,2 mm
• Thời gian phát 60
→
75 phút

• Tia laser được sử dụng có bước sóng
780nm
λ
=
. Ở compact disc player, chùm
tia laser được phát ra từ 1 diodelaser có bước sóng
780nm
λ
=
, với bức xạ này
có thể gây bỏng da, hỏng mắt.
 Tốc độ quay đĩa: thay đổi từ
200 500→
vòng phút ( ở trong cùng: 500v/p,
ngoài 200 v/p )
Trong đĩa CD, âm thanh được mã hóa thành các bit 1 và 0. Sau đó được ghi lên
đĩa trên những đường tròn đồng tâm từ trong ra ngoài và được gọi là các track.
 Số kênh: 2 kênh
Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông


Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
73
 Đáp ứng tần số:
520Hz KHz→

 Lượng tử hóa tín hiệu: 16 bit
 Độ méo: < 0,008%
 Tần số lấy mẫu: 44,1 KHz
 Hệ điều chế: EFM ( Eight – fourteen Module )

 Công suất phát xạ tia laser:
0, 2mw

III. CẤU TRÚC ĐĨA CD

Đĩa CD cấu tạo là một tấm phẳng, tròn, đường kính 2cm được làm bằng
policarbonat. Phần tâm đĩa là 1 lỗ tròn, đường kính 15mm, phần trong suốt bên ngoài
có đường kính từ
26 33mm→
được gọi là vùng kẹp đĩa, được dùng để giữ cố định đĩa
trên bàn xoay.
Lớp bao phủ có bề rộng từ
46 117mm mm→
phản chiếu tia laser, trong đó bao
gồm:
• Phần Lead in: là nơi chứa bảng nội dung của đĩa, bảng nội dung dùng để chứa
các thông tin như: tổng số thời gian phát, số bản nhạc, thời gian cho mỗi bản
nhạc,…..
• Phần Lead out: chứa thông tin kết thúc chế độ phát.
• Phần chương trình: chứa nội dung thông tin lưu trữ.
Tín hiệu âm tần sau khi qua bộ ADC 16 bit sẽ được biến điệu PCM. Sau đó đổi
thành EFM và được ghi lên các track với các chiều dài pit khác nhau:
0,87 3,18mm
µ µ
→
, bề rộng lổ là
0,5 m
µ
. Người ta dựa trên chiều dài của các pit và
chia chúng thành 9 lọai khác nhau: 3 T

( ) ( )
0,87 11 3,18mT m
µ µ
→
, các pit này được
sắp xếp liên tục trên track. Khoảng cách giữa 2 track là
1, 6 m
µ







Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông


Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
74
30,87
41,16
51,45
61,74
72,02
82,31
92,60
10 2,89
11 3,16
Tm

Tm
Tm
Tm
Tm
Tm
Tm
Tm
Tm
µ
µ
µ
µ
µ
µ
µ
µ
µ
→
→
→
→
→
→
→
→
→

0,5
µ
m
track
1.6
µ
m
pit

Lead In Lead Out
15
46

117

120mm
Hình 4.1
Cấu trúc đĩa CD
1.2mmm
Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông


Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
75
IV. SƠ ĐỒ KHỐI KHI GHI TÍN HIỆU CD

V. SƠ ĐỒ KHỐI KHI PHÁT

















Sound
soure

Laser
PCM
OP.M
Recording
lens

Photo
sensor
Lense control

system
Hình 4.2
Sơ đồ khối ghi tín hiệu lên đĩa CD
LEFT

DAC
RIGHT

LPF(L)

LPF(R

DSP
Data Strobe
EFM det

System
control

Power
Spindle
servo
Tracking
servo

Sled
servo
Focus
servo
SERVO

RF Amp

Display

Hình 4.3
Sơ đồ khối khi phát tín hiệu CD
Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông


Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
76
Nhiệm vụ của các khối:
 Khối RF : có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và khuếch
đại tín hiệu này cấp cho khối servo và khối DSP.
 Data strobe : có nhiệm vụ nhận tín hiệu RF để tách sóng EFM để trả lại mã nhị
phân 8 bit nguyên thủy. Ngoài ra còn có nhiệm vụ tách tín hiệu đồng bộ được
ghi trên đĩa.
 Khối DSP: có nhiệm vụ xử lý số tín hiệu, sửa sai, …..
 DAC : có nhiệm vụ phục hồi tín hiệu analog từ ngõ ra số từ khối DSP để cấp
cho cách mạch lọc hạ thông để tạo LEFT, RIGHT
 Khối Servo:
• Spindle : có nhiệm vụ nhận tín hiệu phản hồi từ DSP để điều khiển vận tốc
quay của động cơ quay đĩa, để thay đổi tốc độ này từ 200 vòng/ phút đến 500
vòng/ phút.
• Focus servo : nhận tín hiệu từ RF- Amp để điều khiển điện áp cấp cho cuộn dây
Focus oil để tăng độ hội tụ của chùm ánh sáng laser.
• Tracking servo: nhận tín hiệu hồi tiếp từ RF Amp để điều khiển cuộn tracking
làm cho chùm ánh sáng chiếu đúng track cần đọc.
• Sled servo : Nhận tín hiệu từ ngõ ra của khối tracking servo để biết khi nào cần
dịch chuyển đầu đọc sang track mới.

 CPU : Điều khiển mọi họat động của hệ thống.
 Display : Màn hình hiển thị

VI. MẠCH NGUỒN TRÊN CD PLAYER