Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья про электронное устройство. Информацию о программном обеспечении Microsoft Windows см. В разделе Проигрыватель компакт-дисков (Windows) .
Портативный проигрыватель компакт-дисков

Проигрыватель компакт - дисков представляет собой электронное устройство , которое воспроизводит аудио компакт - диски , которые представляют собой цифровой оптический диск для хранения данных формата. CD-плееры были впервые проданы потребителям в 1982 году. Обычно компакт-диски содержат записи аудиоматериалов, например музыки или аудиокниг . CD-плееры могут быть частью домашних стереосистем , автомобильных аудиосистем , персональных компьютеров или портативных CD-плееров, таких как магнитофоны для компакт- дисков . Большинство проигрывателей компакт-дисков воспроизводят выходной сигнал через разъем для наушников или разъемы RCA.. Чтобы использовать проигрыватель компакт-дисков в домашней стереосистеме, пользователь подключает кабель RCA от разъемов RCA к Hi-Fi (или другому усилителю ) и динамикам для прослушивания музыки. Чтобы слушать музыку с помощью проигрывателя компакт-дисков с выходным разъемом для наушников, пользователь вставляет наушники или наушники в разъем для наушников.

Современные устройства могут воспроизводить аудиоформаты, отличные от оригинального аудиокодирования CD PCM , такие как MP3 , AAC и WMA . Ди-джеи, исполняющие танцевальную музыку в клубах, часто используют специализированных плееров с регулируемой скоростью воспроизведения, чтобы изменять высоту и темп музыки. Аудиоинженеры, использующие проигрыватели компакт-дисков для воспроизведения музыки на мероприятии через систему звукоусиления, используют профессиональные проигрыватели компакт-дисков аудио-класса. Функциональность воспроизведения компакт-дисков также доступна на компьютерах, оборудованных приводом CD-ROM / DVD-ROM, а также на DVD-плеерах и большинстве домашних игровых консолей с оптическими дисками .

История [ править ]

Sony CDP-101 , с 1982 года, первый коммерческий проигрыватель компакт-дисков для потребителей.
JVC FS-SD5R проигрыватель компакт - дисков с 1990 - х годов с прозрачной пластиковой крышкой

Американский изобретатель Джеймс Т. Рассел известен тем, что изобрел первую систему для записи цифровой информации на оптическую прозрачную фольгу , освещенную сзади мощной галогенной лампой. [1] [2] Патентная заявка Рассела была впервые подана в 1966 году, и он получил патент в 1970 году. После судебного разбирательства Sony и Philips лицензировали патенты Рассела (в то время принадлежавшие канадской компании Optical Recording Corp.) в 1980-х. [3] [4] [5]

Компакт-диск - это эволюция технологии LaserDisc , в которой используется сфокусированный лазерный луч, обеспечивающий высокую плотность информации, необходимую для высококачественных цифровых аудиосигналов. Прототипы были независимо разработаны Philips и Sony в конце 1970-х годов. [6] В 1979 году Sony и Philips создали совместную рабочую группу инженеров для разработки нового цифрового аудиодиска. После года экспериментов и обсуждений стандарт Red Book CD-DA был опубликован в 1980 году. После коммерческого выпуска в 1982 году компакт-диски и их проигрыватели стали чрезвычайно популярными. Несмотря на то, что они стоили до 1000 долларов, с 1983 по 1984 год в США было продано более 400000 CD-плееров.[7] Успех компакт-диска был обусловлен сотрудничеством между Philips и Sony , которые объединились, чтобы согласовать и разработать совместимое оборудование. Унифицированный дизайн компакт-диска позволил потребителям приобрести любой диск или проигрыватель у любой компании и позволил компакт-дискам безоговорочно доминировать на рынке домашней музыки. [8]

Sony CDP-101 , выпущенный в 1982 году, был первым в мире коммерчески выпустила проигрыватель компакт - дисков. [9]

В отличие от ранних проигрывателей LaserDisc , первые проигрыватели компакт-дисков уже использовали лазерные диоды вместо более крупных гелий-неоновых лазеров . [10] [11]

Прототипы цифровых аудиодисков на лазерных дисках [ править ]

В 1974 году Л. Оттенс, директор аудиораздела Philips , основал небольшую группу с целью разработки аналогового [12] оптического аудиодиска диаметром 20 см (7,9 дюйма) и качеством звука, превосходящим качество звука. виниловая пластинка. [13] Однако из-за неудовлетворительной работы аналогового формата два инженера-исследователя Philips рекомендовали цифровой формат в марте 1974 года. [12] В 1977 году Philips создала лабораторию с миссией по созданию цифрового аудиодиска. Диаметр прототипа компакт-диска Philips был установлен в 11,5 см (4,5 дюйма), диагональ аудиокассеты. [12] [14]

Хейтаро Накадзима , который разработал первый цифровой аудиомагнитофон в рамках национальной общественной вещательной организации Японии NHK в 1970 году, стал генеральным менеджером аудиотдела Sony в 1971 году. Его команда в 1973 году разработала аудиомагнитофон с цифровым адаптером PCM, использующий видеомагнитофон Betamax . После этого, в 1974 году, был легко осуществлен переход к хранению цифрового звука на оптическом диске. [15] Sony впервые публично продемонстрировала оптический цифровой аудиодиск в сентябре 1976 года. Год спустя, в сентябре 1977 года, Sony показала прессе 30-сантиметровый (12-дюймовый) диск, который мог воспроизводить 60 минут цифрового звука (частота дискретизации 44 100 Гц и 16-битное разрешение) с использованием MFM- модуляции.[16] В сентябре 1978 года компания продемонстрировала оптический цифровой аудиодиск со временем воспроизведения 150 минут, частотой дискретизации 44 056 Гц, линейным разрешением 16 бит икодом коррекции ошибок с перекрестным чередованием - спецификации, аналогичные тем, которые были определены позже для стандартного формата компакт-диска в 1980 году. Технические подробности цифрового аудиодиска Sony были представлены на 62- й конференции AES , проходившей 13–16 марта 1979 года в Брюсселе . [16] Технический документ Sony AES был опубликован 1 марта 1979 года. Неделю спустя, 8 марта, Philips публично продемонстрировала прототип оптического цифрового аудиодиска на пресс-конференции под названием «Philips представляет компакт-диск» [17] в Эйндховене., Нидерланды . [18]

Сотрудничество и стандартизация [ править ]

Этот диск сильно корродирован . Исправление ошибок не может исправить все ошибки. Однако можно сыграть две минуты.

Исполнительный директор Sony Норио Охга , впоследствии генеральный директор и председатель Sony, и Хейтаро Накадзима были убеждены в коммерческом потенциале формата и, несмотря на широко распространенный скептицизм, стимулировали его дальнейшее развитие. [19] В результате в 1979 году Sony и Philips создали совместную рабочую группу инженеров для разработки нового цифрового аудиодиска. Под руководством инженеров Кеса Шухамера Имминка [20] и Тошитады Дои исследование продвинуло вперед технологию лазеров и оптических дисков . [17] После года экспериментов и обсуждений рабочая группа выпустила CD-DA Красной книги. стандарт. Впервые опубликованный в 1980 году, стандарт был официально принят МЭК в качестве международного стандарта в 1987 году с различными поправками, которые стали частью стандарта в 1996 году.

Philips ввел термин компакт - диск в соответствии с другим аудио продукта, компакт - кассеты , [14] и способствовал общий производственный процесс , основанный на технологии LaserDisc видео. Philips также представила модуляцию от восьми до четырнадцати (EFM), которая обеспечивает определенную устойчивость к дефектам, таким как царапины и отпечатки пальцев, в то время как Sony предоставила метод исправления ошибок CIRC . История компакт-диска , [12]рассказанный бывшим членом рабочей группы, дает общую информацию о многих принятых технических решениях, включая выбор частоты дискретизации, времени воспроизведения и диаметра диска. Целевая группа состояла примерно из четырех-восьми человек [21] [22], хотя, по словам Филипса, компакт-диск был «изобретен коллективно большой группой людей, работающих в команде». [23]

Первые компакт-диски и проигрыватели из Красной книги [ править ]

«Красная книга» была первым стандартом в серии стандартов Rainbow Books .

Philips открыла завод Polydor Pressing Operations в Лангенхагене, недалеко от Ганновера , Германия , и быстро преодолела ряд важных этапов.

  • Первый тест нажатием был записью Ричарда Штрауса «S Eine Alpensinfonie ( Альпийская Symphony ) , которую играет в Берлинской филармонии , дирижер Герберт фон Караян , который был зачислен в качестве посла в формате в 1979 году [24]
  • Первая публичная демонстрация состоялась в телевизионной программе BBC Tomorrow's World в 1981 году, когда прозвучали альбом Bee Gees Living Eyes (1981). [25]
  • Первый коммерческий компакт-диск был выпущен 17 августа 1982 года. Это была запись 1979 года Клаудио Аррау, исполняющего вальсы Шопена (Philips 400 025-2). Аррау пригласили на завод в Лангенхагене, чтобы он нажал кнопку пуска.
  • Первым компакт-диском с популярной музыкой, выпущенным на новой фабрике, стал The Visitors (1981) компании ABBA . [26]
  • Первые 50 наименований были выпущены в Японии 1 октября 1982 года, с первой каталогизированы CD в этой волне , являющейся переиздание Билли Джоэл «s 52 - й улице . [27]

За запуском в Японии в марте 1983 г. последовали выпуск CD-плееров и дисков в Европе [28] и Северной Америке (где CBS Records выпустила шестнадцать наименований). [29] Это событие часто называют «большим взрывом» цифровой аудио-революции. Новый аудиодиск был встречен с энтузиазмом, особенно в сообществе любителей классической музыки и аудиофилов , а качество его обработки получило особые похвалы. По мере того, как цена на плееры постепенно снижалась, и с появлением портативного Walkman компакт-диск начал набирать популярность на более крупных рынках популярной и рок-музыки. Первым артистом, который продал миллион копий на CD, был Dire Straits с их альбомом 1985 года.Братья по оружию . [30] Первым крупным артистом, весь каталог которого был преобразован в компакт-диск, был Дэвид Боуи , чьи 15 студийных альбомов были выпущены RCA Records в феврале 1985 года вместе с четырьмя альбомами лучших хитов. [31] В 1988 году на 50 заводах по всему миру было произведено 400 миллионов компакт-дисков. [32]

Sony CD Walkman D-E330

Дальнейшее развитие и упадок [ править ]

Планировалось, что компакт-диск станет преемником граммофонной пластинки для воспроизведения музыки, а не в первую очередь как носитель данных, но из-за своего происхождения как формат для музыки, его использование расширилось, чтобы охватить другие приложения. В 1983 году, после выхода компакт-диска, Имминк и Браат представили первые эксперименты со стираемыми компакт-дисками во время 73-го съезда AES . [33] В июне 1985 года был представлен машиночитаемый компакт-диск (постоянное запоминающее устройство), а в 1990 году - устройство записи компакт-дисков , также разработанное Sony и Philips. [34]Записываемые компакт-диски были новой альтернативой магнитной ленте для записи музыки и копирования музыкальных альбомов без дефектов, связанных со сжатием, используемым в других методах цифровой записи. Другие новые форматы видео, такие как DVD и Blu-ray, используют ту же физическую геометрию, что и компакт-диски, и большинство проигрывателей DVD и Blu-ray обратно совместимы с аудио компакт-дисками.

К началу 2000-х годов проигрыватель компакт-дисков в значительной степени заменил аудиокассетный проигрыватель в качестве стандартного оборудования в новых автомобилях, а 2010 год стал последним модельным годом для любого автомобиля в США, оснащенного заводским кассетным проигрывателем. [35] В настоящее время с ростом популярности портативных цифровых аудиоплееров, таких как мобильные телефоны, и твердотельных музыкальных накопителей, CD-плееры постепенно отказываются от автомобилей в пользу дополнительных входов с мини-разъемом и подключения к USB-устройствам. [ необходима цитата ]

Некоторые проигрыватели компакт-дисков оснащены устройством смены дисков. Обычно они могут содержать 3 или 5 дисков одновременно и переключаться с одного диска на другой без вмешательства пользователя. Были доступны чейнджеры, способные вместить до 400 дисков одновременно. Кроме того, пользователь может вручную выбрать диск для воспроизведения, сделав его похожим на музыкальный автомат . Их часто встраивали в автомобильные аудиосистемы и домашние стереосистемы, хотя когда-то NEC делала 7-дисковый CD-чейнджер для ПК. Некоторые также могут воспроизводить диски DVD и Blu-ray.

Между тем, с появлением и распространением через Интернет файлов в аудиоформатах со сжатием с потерями , таких как MP3 , в 2000-х годах продажи компакт-дисков начали снижаться. Например, в период с 2000 по 2008 год, несмотря на общий рост продаж музыки и один аномальный год роста, продажи компакт-дисков крупных лейблов в целом упали на 20% [36], хотя независимые продажи музыки и продажи музыки DIY могут отслеживаться лучше (согласно опубликованным данным 30 марта 2009 г.), а компакт-диски по-прежнему продаются в больших объемах. [37] По состоянию на 2012 год компакт-диски и DVD составляли только 34 процента продаж музыки в США. [38] В Японии, однако, по состоянию на 2015 год более 80 процентов музыки покупалось на компакт-дисках и других физических форматах. [39] По состоянию на 2020 год некоторые музыканты все еще выпускают компакт-кассеты, виниловые пластинки и компакт-диски, в основном в качестве товаров для продажи. позволять фанатам оказывать финансовую поддержку, получая взамен что-то материальное.

Внутренняя работа [ править ]

Процесс воспроизведения звукового компакт-диска, который рекламируется как носитель для хранения цифрового звука, начинается с компакт-диска из пластикового поликарбоната, носителя, который содержит данные в цифровом виде. Диск помещается в лоток, который либо открывается (как в портативных проигрывателях компакт-дисков), либо выдвигается (нормальное явление для домашних проигрывателей компакт-дисков, дисководов компьютеров и игровых консолей). В некоторых системах пользователь вставляет диск в слот (например, автомобильные стерео проигрыватели компакт-дисков). Как только диск загружается в лоток, данные считываются механизмом, который сканирует спиральную дорожку данных с помощью лазера.луч. Электродвигатель вращает диск. Управление трекингом осуществляется аналоговыми сервоусилителями, а затем высокочастотный аналоговый сигнал, считанный с диска, оцифровывается, обрабатывается и декодируется в аналоговый звук и данные цифрового управления, которые используются проигрывателем для размещения механизма воспроизведения на правильной дорожке, функции пропуска и поиска, а также отображение трека, времени, индекса и, на новых плеерах 2010-х годов, отображение названия и информации об исполнителе на дисплее, размещенном на передней панели. [40]

Восстановление аналогового сигнала с диска [ править ]

Матрица фотодиодов на однолучевом оптическом устройстве отслеживания Philips RAFOC, используемом во многих оптических сборках CDM

Чтобы прочитать данные с диска, лазерный луч освещает поверхность диска. Поверхностные различия между воспроизводимыми дисками и крошечные различия положения после загрузки устраняются с помощью подвижной линзы с очень близким фокусным расстоянием для фокусировки света на диске. Линза с малой массой, соединенная с электромагнитной катушкой, отвечает за фокусировку луча на дорожке данных шириной 600  нм .

Когда игрок пытается читать с остановки, он сначала выполняет программу поиска фокуса, которая перемещает линзу вверх и вниз от поверхности диска, пока не будет обнаружено отражение; когда есть отражение, сервоэлектроника фиксируется на месте, обеспечивая идеальную фокусировку линзы, в то время как диск вращается и изменяет свою относительную высоту относительно оптического блока.

Разные марки и модели оптических сборок используют разные методы обнаружения фокуса. На большинстве плееров определение положения фокуса выполняется с использованием разницы в текущем выходе блока из четырех фотодиодов. Блок фотодиода и оптика расположены таким образом, что идеальный фокус проецирует круговой узор на блоке, в то время как дальний или ближний фокус проецирует эллипс, различающийся положением длинного края с севера на юг или с запада на юго-запад. Эта разница заключается в информации, которую сервоусилитель использует для удержания линзы на надлежащем расстоянии для чтения во время операции воспроизведения, даже если диск деформирован. [41]

Другой сервомеханизм в плеере отвечает за удержание сфокусированного луча по центру дорожки данных.

Существуют две конструкции оптических датчиков: в оригинальной серии CDM от Philips используется магнитный привод, установленный на поворотном рычаге, для грубого и точного отслеживания. Используя только один лазерный луч и блок из 4 фотодиодов, сервопривод определяет, центрирована ли дорожка, измеряя параллельное движение света луча, попадающего на блок, и корректирует, чтобы свет оставался в центре.

Другой дизайн от Sony использует дифракционную решетку, чтобы разделить лазерный свет на один основной луч и два дополнительных луча. При фокусировке два периферийных луча покрывают границу соседних дорожек на расстоянии нескольких микрометров от основного луча и отражаются обратно на два фотодиода, отделенных от основного блока из четырех. Сервопривод обнаруживает, что радиочастотный сигнал принимается периферийными приемниками, и разница в выходном сигнале между этими двумя диодами соответствует сигналу ошибки отслеживания, который система использует для поддержания правильной траектории оптики. Сигнал отслеживания подается на две системы: одна, встроенная в узел фокусирующей линзы, может выполнять точную коррекцию отслеживания, а другая система может перемещать весь оптический узел бок о бок для выполнения грубых переходов дорожек.

Сумма выходных сигналов четырех фотодиодов создает радиочастотный или высокочастотный сигнал, который является электронным зеркалом питов и площадок, записанных на диск. Радиочастотный сигнал, наблюдаемый на осциллографе, имеет характерную картину «рыбий глаз», и его полезность при обслуживании машины имеет первостепенное значение для обнаружения и диагностики проблем и калибровки проигрывателей компакт-дисков для работы.

Цифровая обработка сигналов [ править ]

Первым этапом в цепочке обработки аналогового радиочастотного сигнала (от фоторецептора) является его оцифровка. Используя различные схемы, такие как простой компаратор или ограничитель данных, аналоговый сигнал становится цепочкой из двух двоичных цифровых значений, 1 и 0. Этот сигнал несет всю информацию на компакт-диске и модулируется с помощью системы, называемой EFM (Eight-to- четырнадцать модуляции). Второй этап - это демодуляция сигнала EFM в кадр данных, который содержит выборки звука, биты четности исправления ошибок в соответствии с кодом исправления ошибок CIRC и данные управления для дисплея плеера и микрокомпьютера. Демодулятор EFM также декодирует часть сигнала CD и направляет его в соответствующие схемы, разделяя данные аудио, четности и управления (субкод).

После демодуляции корректор ошибок CIRC берет каждый кадр аудиоданных, сохраняет его в памяти SRAM и проверяет, что он был прочитан правильно, если это не так, он берет биты четности и коррекции и исправляет данные, а затем перемещает их. в ЦАП для преобразования в аналоговый аудиосигнал. Если недостающих данных достаточно, чтобы сделать восстановление невозможным, исправление производится путем интерполяции данных из последующих кадров, чтобы недостающая часть не была замечена. У каждого игрока разные способности к интерполяции. Если слишком много кадров данных отсутствует или невозможно восстановить, аудиосигнал может быть невозможно исправить с помощью интерполяции, поэтому поднимается флаг отключения звука, чтобы отключить DAC, чтобы избежать воспроизведения недопустимых данных.

Стандарт Redbook гласит, что если есть недопустимые, ошибочные или отсутствующие аудиоданные, они не могут быть выведены на динамики как цифровой шум, они должны быть отключены.

Управление плеером [ править ]

Формат Audio CD требует, чтобы каждый проигрыватель обладал достаточной вычислительной мощностью для декодирования данных CD; обычно это делается с помощью специализированных интегральных схем (ASIC). Однако ASIC не работают сами по себе; им требуется главный микрокомпьютер или микроконтроллер для оркестровки всей машины.

Типы конструкций лотков [ править ]

Загрузка лотка [ править ]

CD-проигрыватель Denon 1980-х годов со снятой крышкой корпуса, демонстрирующей электронные и механические компоненты.

Sony выпустила свой CD-плеер CDP-101 [42] в 1982 году с выдвижным лотком для компакт-дисков. Поскольку его было легко производить и использовать, большинство производителей CD-плееров с тех пор придерживаются стиля лотка. [43] [44] Механизм лотка также используется во многих корпусах современных настольных компьютеров , а также в Philips CD-i , PlayStation 2 , Xbox и Xbox 360 . Однако были некоторые заметные исключения из этой общей конструкции лотка для компакт-дисков.

Вертикальная загрузка [ править ]

Во время презентации первого прототипа проигрывателя компакт-дисков «Goronta» [45] компанией Sony на японской выставке аудио в 1982 году Sony продемонстрировала конструкцию с вертикальной загрузкой. Хотя дизайн прототипа Sony так и не был запущен в серийное производство, концепция какое-то время была принята для производства рядом ранних японских производителей CD-плееров, включая Alpine / Luxman , Matsushita под брендом Technics , Kenwood и Toshiba / Aurex . Для первых плееров с вертикальной загрузкой Alpine предоставила дизайн плеера AD-7100 для Luxman, [46]Kenwood и Toshiba (под своим брендом Aurex). Kenwood добавил в эту конструкцию свои выходы «Sigma Drive» в качестве модификации. Изображение этого раннего дизайна можно увидеть на веб-сайте Panasonic. [47] Вертикальная загрузка аналогична той, которая используется в кассетных деках , когда держатель открывается, и в него опускается диск. Держатель закрывается вручную вручную, с помощью мотора после нажатия кнопки или полностью автоматически. Некоторые проигрыватели компакт-дисков сочетают вертикальную загрузку с загрузкой в ​​щель, поскольку диск втягивается дальше в держатель диска при его закрытии.

Верхняя загрузка [ править ]

Плеер Philips CD100

В 1983 году Philips , при запуске формата компакт-дисков в США и Европе, продемонстрировала первые конструкции лотков для компакт-дисков с верхней загрузкой со своим проигрывателем компакт-дисков CD100. [48] [49] (В то время аудиопродукция Philips продавалась в США как Magnavox ). В конструкции был зажим на крышке, что означало, что пользователь должен был закрыть его поверх компакт-диска, когда он был помещен внутрь устройства. Позже Meridian представила свой CD-проигрыватель MCD «высокого класса» [50] с электроникой Meridian в шасси Philips CD100.

Верхняя загрузка была адаптирована для различного оборудования, такого как мини-системы и портативные проигрыватели компакт-дисков, но среди стереокомпонентных проигрывателей компакт-дисков было создано лишь несколько моделей с верхней загрузкой. Примеры включают плееры Luxman серий D-500 и D-500X [51] и DP-S1 от Denon [52], выпущенные в 1993 году. Верхняя загрузка также обычна для плееров, предназначенных для трансляций и живого звука "DJ" использовать, например, Technics SL-P50 (1984–1985) и Technics SL-P1200 (1986–1992). Они более точно имитируют физическое расположение и эргономику проигрывателей пластинок, используемых в этих приложениях.

Конструкция лотка для диска с верхней загрузкой также используется в большинстве игровых консолей пятого поколения ( PlayStation , Sega Saturn и 3DO Interactive Multiplayer ), а также в Sega Dreamcast , Nintendo GameCube и Wii Mini .

Загрузка лотка с помощью выдвижного механизма [ править ]

Philips CD303 1983–1984 годов был первым проигрывателем, в котором использовалась загрузка лотка с механизмом скольжения. По сути, когда выдвинулся лоток для сбора компакт-диска, вся транспортная система плеера также стала единым целым. К этому типу принадлежали меридианы 200 и 203 игрока. Они также были первыми, кто использовал конструкцию, в которой звуковая электроника находилась в отдельном корпусе от привода компакт-дисков и механизма звукоснимателя. Аналогичный механизм используется в тонких дисководах для оптических дисков (также известных как тонкий внутренний дисковод DVD, дисковод для оптических дисков или устройство записи DVD), которые когда-то широко использовались в портативных компьютерах.

Загрузка слота [ править ]

Загрузка слота является предпочтительным механизмом загрузки для автомобильных аудиоплееров. Нет выдвижного лотка, а для вставки и извлечения диска используется двигатель. Некоторые механизмы загрузки слотов и устройства смены могут загружать и воспроизводить мини-компакт-диски без необходимости использования адаптера (например, слот для дисков стандартного размера оригинальной модели Wii может принимать меньшие игровые диски GameCube ), но они могут работать с ограниченной функциональностью ( например, устройство автоматической смены дисков со вставленным мини-компакт-диском не будет работать, пока такой диск не будет извлечен). Некруглые компакт-диски нельзя использовать с такими загрузчиками, потому что они не могут работать с некруглыми дисками. При установке такие диски могут застрять и повредить механизм. Он также используется на некоторых портативных компьютерах,оригинальная и тонкий PlayStation 3 , оригинальная модель Вия и его семья издание и большинство восьмого поколения игровых консолей ( Wii U , PlayStation 4 и Xbox One ), а также девятое поколение PlayStation 5 и Xbox серии X .

Механизмы подбора [ править ]

Вид снизу, показывающий механизм слежения радиального типа с винтовым приводом
Оптический механизм поворотного рычага Philips
Оптический чип извлечен из проигрывателя компакт-дисков. Три темных прямоугольника являются светочувствительными, считывают данные с диска и удерживают луч в фокусе. Электронное отслеживание с помощью двух фотодиодов по бокам удерживает лазерный луч в центре дорожки данных.

Существуют два типа оптических механизмов слежения:

  • Механизм поворотного рычага , первоначально разработанный Филипсом [53]  - линза перемещается на конце рычага аналогично узлу тонарма проигрывателя грампластинок . Используется в ранних проигрывателях компакт-дисков Philips, а затем заменен более дешевыми радиальными механизмами.
  • Радиальное механизм , разработанный Sony, который является той , которая используется в большинстве проигрывателей компакт - дисков в 2000 - х годах - линзовые движется по железной дороге радиальной гонят с помощью вращающегося зубчатого колеса от двигателя или линейного магнитного узла. Двигатель или линейный магнитный узел состоит из соленоида, установленного на движущемся лазерном узле, намотанного на постоянное магнитное поле, прикрепленное к основанию механизма. Это также известно как трехлучевое линейное слежение.
Узел однолучевого лазера Philips

Механизм с поворотным рычагом имеет отличительное преимущество перед другим в том, что он не «проскакивает», когда рельс становится грязным. Механизмы с поворотным рычагом, как правило, имеют гораздо больший срок службы, чем их радиальные аналоги. [ необходима цитата ] Основное различие между этими двумя механизмами - это способ чтения данных с диска. В механизме поворотного рычага используется магнитная катушка, намотанная на постоянный магнит, чтобы обеспечить отслеживающее движение для лазерного узла аналогично жесткому диску.перемещает голову по дорожкам данных. Он также использует другой магнитный механизм перемещения, прикрепленный к фокусирующей линзе, для фокусировки лазерного луча на поверхности диска. Управляя исполнительными механизмами слежения или фокусировки, лазерный луч можно расположить на любой части диска. Этот механизм использует один лазерный луч и набор из четырех фотодиодов для чтения, фокусировки и отслеживания данных, поступающих с диска. [54]

Узел лазерной оптики Sharp. Видны все шесть катушек фокусировки и сопровождения.

Механизм линейного слежения использует двигатель и редукторы для перемещения лазерной сборки в радиальном направлении по дорожкам диска, а также имеет набор из шести катушек, установленных в фокусирующей линзе над постоянным магнитным полем. Один набор из двух катушек перемещает линзу ближе к поверхности диска, обеспечивая движение фокусировки, а другой набор катушек перемещает линзу в радиальном направлении, обеспечивая более точное отслеживающее движение. В этом механизме используется метод трехлучевого отслеживания, в котором основной лазерный луч используется для считывания и фокусировки дорожки данных на диске с помощью трех или четырех фотодиодов, в зависимости от метода фокусировки, а два меньших луча считывают соседние дорожки с каждой стороны. чтобы сервопривод продолжал отслеживать с помощью еще двух «вспомогательных» фотодиодов . [55]

Механические компоненты [ править ]

Портативный проигрыватель компакт-дисков Philips в разобранном виде

Проигрыватель компакт - дисков имеет три основных механических компонентов: приводной двигатель , A объектив системы или пикап головы, а также механизм отслеживания . Приводной двигатель (также называемый шпинделем) раскручивает диск до скорости сканирования 1,2–1,4 м / с ( постоянная линейная скорость ), что эквивалентно примерно 500 об / мин внутри диска и примерно 200 об / мин по внешнему краю. (Диск, который воспроизводится от начала до конца, снижает скорость его вращения во время воспроизведения.) Механизм слежения перемещает систему линз по спиральным дорожкам, в которых закодирована информация, и линза в сборе считывает информацию, используя лазерный луч, создаваемый лазерным диодом.. Лазер считывает информацию, фокусируя луч на компакт-диске, который отражается от зеркальной поверхности диска обратно к датчику матрицы фотодиодов . Датчик обнаруживает изменения в луче, и цепочка цифровой обработки интерпретирует эти изменения как двоичные данные. Данные обрабатываются и в конечном итоге преобразуются в звук с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Оглавление или оглавление располагается после «начальной» области диска, которая находится во внутреннем кольце диска и содержит примерно пять килобайт доступного пространства. Это первая информация, которую проигрыватель считывает, когда диск загружен в проигрыватель, и содержит информацию об общем количестве звуковых дорожек, времени воспроизведения на компакт-диске, времени воспроизведения каждой дорожки и другую информацию, такую ​​как ISRC и форматировать структуру диска. TOC настолько важен для диска, что, если он неправильно читается проигрывателем, CD не может быть воспроизведен. Поэтому перед запуском первой музыкальной программы он повторяется 3 раза. Область «вывода» в конце (внешняя периферия) диска сообщает проигрывателю, что диск подошел к концу.

Особенности проигрывателя компакт-дисков [ править ]

В проигрывателях компакт-дисков можно использовать несколько способов повышения производительности, уменьшения количества компонентов или цены. Такие функции, как передискретизация, однобитовые ЦАП, двойные ЦАП, интерполяция (исправление ошибок), буферизация с защитой от пропусков, цифровые и оптические выходы, вероятно, будут или будут найдены. Другие функции улучшают функциональность, например программирование дорожек, воспроизведение и повторение в случайном порядке или прямой доступ к дорожкам. Третьи связаны с намеченной целью проигрывателя компакт-дисков, например, защита от пропусков для автомобилей и портативных проигрывателей компакт-дисков, управление высотой звука и постановка в очередь для проигрывателя компакт-дисков ди-джея, дистанционное управление и системная интеграция для домашних проигрывателей. Ниже приводится описание некоторых функций:

  • Передискретизация - это способ улучшить характеристики фильтра нижних частот, присутствующего на выходе большинства проигрывателей компакт-дисков. За счет использования более высокой частоты дискретизации, кратной 44,1 кГц, используемой при кодировании компакт-дисков, можно использовать фильтр с гораздо более низкими требованиями.
  • Однобитовые ЦАП были дешевле, чем ЦАП других типов, но обеспечивали аналогичную производительность.
  • Двойные ЦАП иногда рекламировались как функция, потому что некоторые из ранних проигрывателей компакт-дисков использовали один ЦАП и переключали его между каналами. Это потребовало дополнительных вспомогательных схем, что могло ухудшить качество звука.
  • Anti-skip или Antishock - это способ, с помощью которого проигрыватель компакт-дисков не прерывает вывод звука, когда механизм воспроизведения диска подвергается механическому удару. Он состоит из дополнительного процессора данных и микросхемы RAM, установленной на плеере, которая считывает диск с удвоенной скоростью и сохраняет различные кадры аудиоданных в буфере памяти RAM для последующего декодирования. Некоторые проигрыватели могут сжимать аудиоданные перед буферизацией, чтобы использовать микросхемы ОЗУ меньшей емкости (и менее дорогие). Обычные плееры могут хранить около 44 секунд аудиоданных на 16-мегабитном чипе RAM.

Портативные проигрыватели компакт-дисков [ править ]

Маленькие портативные плееры [ править ]

Ранний портативный плеер, Sony Discman модель D-121

Портативный проигрыватель компакт - дисков является портативный аудиоплеер используется для воспроизведения компакт - дисков . Портативные CD - плеер рассчитаны на питание от батарей , и они имеют разъем 1/8" для наушников , в которые пользователь подключается пара наушников . Первый портативный CD - плеер выпущен был D-50 от Sony . [56] был сделан D-50 доступный на рынке в 1984 г. [57] и принятый для всей линейки портативных CD- плееров Sony .

В 1998 году портативные MP3-плееры начали конкурировать с портативными CD-плеерами. После того как Apple Computer вышла на рынок музыкальных плееров со своей линейкой iPod , в течение десяти лет она стала доминирующим продавцом портативных цифровых аудиоплееров , «... в то время как бывший гигант Sony (производитель [портативных] Walkman и [CD] Discman [был] ] изо всех сил » [58]. Этот сдвиг на рынке начался, когда был представлен первый портативный цифровой аудиоплеер, цифровой музыкальный проигрыватель Rio. MP3-плеер Rio объемом 64 МБ позволил пользователям хранить около 20 песен. [59]Одним из преимуществ Rio перед портативными проигрывателями компакт-дисков было то, что, поскольку у Rio не было движущихся частей, он предлагал воспроизведение без пропусков. [59] С 1998 года цена портативных цифровых аудиоплееров упала, а объем памяти значительно увеличился. В 2000-х пользователи могли «носить [свою] всю музыкальную коллекцию в [цифровом аудио] плеере размером с пачку сигарет». [59] Например, iPod 4 ГБ вмещает более 1000 песен. [59]

Бумбоксы [ править ]

Бумбокс Sony CD 2005 года выпуска

Бумбокс является общим термином для портативной кассеты и AM / FM - радио , которое состоит из усилителя, два или более громкоговорителей и ручки для переноски. Начиная с 1990-х годов, бумбоксы обычно включали проигрыватель компакт-дисков. CD-проигрыватель Boombox - единственный тип CD-плеера, который воспроизводит звук, слышимый слушателем независимо, без необходимости использования наушников, дополнительного усилителя или акустической системы. Разработанные для портативности, бумбоксы могут питаться как от батарей, так и от сети. Бумбокс был представлен на американском рынке в середине 1970-х годов. Стремление к более громким и тяжелым басам привело к появлению больших и тяжелых коробок; к 1980-м годам некоторые бумбоксы достигли размера чемодана.. Большинство бумбоксов работали от батарей, что приводило к чрезвычайно тяжелым и громоздким ящикам. [60]

Большинство бумбоксов 2010-х годов обычно включают в себя проигрыватель компакт- дисков, совместимый с CD-R и CD-RW , что позволяет пользователю переносить свои собственные музыкальные компиляции на носитель с более высокой точностью воспроизведения. Многие также позволяют подключать к ним iPod и подобные устройства через один или несколько дополнительных портов. Некоторые также поддерживают такие форматы, как MP3 и WMA . Другой современный вариант - это DVD-плеер / бумбокс с CD / DVD- приводом с верхней загрузкой и ЖК- видеоэкран на месте, которое когда-то занимала кассетная дека. [61] Многие модели этого типа бумбокса включают входы для внешнего видео (например, телевизионного трансляции) и выходы для подключения DVD-плеера к полноразмерному телевизору.

DJ оборудование [ править ]

Примером проигрывателя компакт-дисков, используемого ди-джеями, является двойной проигрыватель компакт-дисков Denon DN-2500, расположенный справа от изображения. DJ-микшер Behringer VMX-200 также показан слева на переднем плане.

Диск-жокеи (ди-джеи), которые играют микс песен в танцевальном клубе , рейв- клубе или ночном клубе, создают свои танцевальные миксы, воспроизводя песни на двух или более источниках звука и используя DJ-микшер для плавного перехода между песнями. В эпоху диско 1970-х ди-джеи обычно использовали два проигрывателя . [62] С 1980-х по 1990-е годы два компактных кассетных проигрывателя стали популярным источником звука для ди-джеев. [63] В последующие десятилетия ди-джеи перешли на компакт-диски, а затем на цифровые аудиоплееры.. Ди-джеи, использующие компакт-диски и проигрыватели компакт-дисков, обычно используют специализированные проигрыватели компакт-дисков DJ, функции которых недоступны на обычных проигрывателях компакт-дисков.

Ди-джеи, выполняющие « скретчинг » - создание ритмических звуков и звуковых эффектов из звукозаписей - традиционно использовали виниловые пластинки и вертушки . В 2010-х годах некоторые специализированные DJ CD-плееры можно было использовать для создания тех же «царапающих» эффектов, используя песни на компакт-дисках.

См. Также [ править ]

  • Компактная кассета
  • Компакт-диск
  • Hi-Fi
  • Аудио высокого класса
  • Музыкальный автомат
  • Список производителей проигрывателей компакт-дисков
  • MP3 CD
  • Оптический привод
  • Магнитола
  • Радиоприемник , включает информацию о радио CD / DVD.
  • Чейнджер
  • Транспорт (запись)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Патент США 3501586 Аналого цифровой оптической фотографической записи и воспроизведения системы, март 1970 года.
  2. ^ Патент США 3795902 Способ и устройство для синхронизации фотографические записи цифровой информации, март 1974 года.
  3. ↑ Брайер Дадли (29 ноября 2004 г.). «Изобретение ученого было отпущено за бесценок» . Сиэтл Таймс . Проверено 24 июля 2014 года .
  4. ^ «Изобретатель и физик Джеймс Рассел '53 получит Премию Воллума на собрании Рида» (пресс-релиз). Офис по связям с общественностью Reed College. 2000 . Проверено 24 июля 2014 года .
  5. ^ "Изобретатель недели - Джеймс Т. Рассел - Компакт-диск" . Массачусетский технологический институт . Декабрь 1999 Архивировано из оригинала 17 апреля 2003 года.
  6. ^ "История компакт-диска" . Philips Research . Дата обращения 7 июня 2014 .
  7. ^ Расен, Эдвард. «Компакт-диски: звук будущего» . Спин . Проверено 9 января +2016 .
  8. ^ Представляем удивительный компакт-диск (1982) . Австралийская радиовещательная корпорация. 10 июня 2015 . Проверено 9 января 2016 года - через YouTube.
  9. ^ «Sony Global - вехи продукции и технологий - домашнее аудио» . www.sony.net . Проверено 21 января 2018 .
  10. ↑ Симидзу, Х. (2019). Технология общего назначения, спин-аут и инновации: технологическое развитие лазерных диодов в США и Японии . Springer. С. 138–139. ISBN 9789811337147.
  11. ^ Истоки и преемники компакт-диска . Philips Research. 11 . Springer. 2009. С.  14 , 141. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9553-5 . ISBN 978-1-4020-9552-8.
  12. ^ а б в г Киз А. Шухамер Имминк (1998). "История компакт-диска" . Журнал Общества звукорежиссеров . 46 : 458–465. Архивировано из оригинала на 4 ноября 2014 года . Проверено 21 декабря 2014 .
  13. ↑ Почему компакт-диски могут звучать лучше, чем винил , Крис Корнелис, 27 января 2015 г.
  14. ^ a b Peek, Ханс Б. (январь 2010 г.). «Появление компакт-диска». Журнал IEEE Communications . 48 (1): 10–17. DOI : 10,1109 / MCOM.2010.5394021 . ISSN 0163-6804 . S2CID 21402165 .  
  15. ↑ МакКлюр, Стив (8 января 2000 г.). «Хейтаро Накадзима» . Рекламный щит . п. 68 . Проверено 4 ноября 2014 года .
  16. ^ a b «Цифровая аудиодисковая система длительного воспроизведения» . AES . Проверено 14 февраля 2009 года .
  17. ^ a b «Как был разработан компакт-диск» . BBC News . 17 августа 2007 . Проверено 17 августа 2007 года .
  18. ^ «Компакт-диск Philips» . Philips. Архивировано из оригинального 19 марта 2009 года . Проверено 14 февраля 2009 года .
  19. ^ "Председателю Sony приписывают разработку штампов компакт-дисков" , Fox News , 24 апреля 2011 г. , получено 14 октября 2012 г.
  20. ^ KA Schouhamer Immink (2018). «Как мы сделали компакт-диск» . Природа Электроника . 1 . Проверено 16 апреля 2018 . Международное сотрудничество между Philips и Sony Corporation привело к созданию компакт-диска. Автор объясняет, как это произошло
  21. ^ Kees A. Schouhamer Immink (2007). «Шеннон, Бетховен и компакт-диск» . Информационный бюллетень IEEE по теории информации : 42–46.
  22. ^ Knopper, Стив (7 января 2009). «Аппетит к самоуничтожению: взлет и падение индустрии звукозаписи в эпоху цифровых технологий» . Свободная пресса / Саймон и Шустер . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  23. ^ "Изобретатель компакт-диска" . Philips Research . Архивировано из оригинального 29 января 2008 года . Проверено 16 января 2009 года .
  24. ^ «Оптическая запись» (пресс-релиз). Royal Philips Electronics.
  25. ^ Bilyeu, Мелинда; Гектор Кук; Эндрю Мон Хьюз (2004). The Bee Gees: сказки братьев Гибб . Омнибус Пресс. п. 519. ISBN 978-1-84449-057-8.
  26. ^ "И 25 лет назад Philips представил компакт-диск" . GeekZone . Проверено 11 января 2008 года .
  27. ^ "История Sony: великое изобретение 100 лет спустя" . Sony . Архивировано из оригинального 2 -го августа 2008 года . Проверено 28 февраля 2012 года .
  28. ^ «Philips празднует 25-ю годовщину компакт-диска» , Philips Media Release, 16 августа 2007 г. Проверено 6 октября 2013 г.
  29. ^ Kaptains, Артур (5 марта 1983). «Сэмплирование новейшего звука: должно длиться всю жизнь». Глобус и почта . Торонто. п. E11.
  30. ^ Максим , 2004
  31. ↑ The New Schwann Record & Tape Guide Volume 37 No. 2, февраль 1985 г.
  32. ^ Новости MAC Audio. № 178, ноябрь 1989 г., стр. 19–21 Glenn Baddeley. Ноября 1989 News Update . Melbourne Audio Club Inc.
  33. ^ «Эксперименты по поводу стираемого компакт-диска» . Проверено 26 октября 2014 года .
  34. ↑ Первый в мире CD-R был выпущен японской фирмой Taiyo Yuden Co., Ltd. в 1988 году в рамках совместной разработки Philips и Sony.
  35. ^ Уильямс, Стивен (4 февраля 2011 г.). «Для автомобильных кассет, время воспроизведения окончено» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 18 июля 2012 года .
  36. ^ Смит, Итан (2 января 2009 г.). «Падение продаж музыки в седьмой раз за восемь лет: цифровые загрузки не могут компенсировать 20% -ное падение продаж компакт-дисков» . Wall Street Journal . Проверено 4 марта 2009 года .
  37. ^ "CD Baby Surge выплаты" Indie Music Stop» . Indiemusicstop.wordpress.com. 30 марта 2009. Архивировано из оригинала 18 июля 2011 . Извлекаться 1 декабря 2009 года .
  38. ^ «Покупка компакт-дисков продолжает быть традицией в Японии - Tokyo Times» . 23 августа 2013 . Проверено 21 января 2018 .
  39. ^ Sisaro, Бен (11 июня 2015). «Служба потоковой передачи музыки нацелена на Японию, где компакт-диски по-прежнему правят» . Нью-Йорк Таймс .
  40. ^ Стандарт ISO / IEC 60908
  41. ^ Эгон Штраус - Компакт-диск, Цифровой носитель информации, Под ред. Кварк 1998
  42. ^ "CDP-101 Первый проигрыватель компакт-дисков и аудио компакт-дисков с 1982 года" . 2007 . Проверено 5 февраля 2007 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  43. ^ "Pioneer" Stable Platter Mechanism " " (на японском языке).
  44. ^ "Пионер" Механизм стабильной тарелки " " .
  45. ^ «История Sony» . 2007. Архивировано из оригинала на 2006-11-30 . Проверено 5 февраля 2007 .
  46. ^ "Luxman DX-104 CD-плеер" . 2007 . Проверено 17 февраля 2007 .
  47. ^ «История Panasonic - Инновационные продукты - 1982 - CD-плеер» . 2007. Архивировано из оригинала на 2008-10-06 . Проверено 5 февраля 2007 .
  48. ^ Philips CD100 Player » - веб-сайт Marantz-Philips Nederlands
  49. ^ «История компакт-диска - Введение» , Philips Research.
  50. ^ "История компакт-дисков Меридиана" . 2007. Архивировано из оригинала на 2007-02-04 . Проверено 5 февраля 2007 .
  51. ^ "Luxman D-500X (на японском языке)" . 2007. Архивировано из оригинала на 2007-07-17 . Проверено 5 февраля 2007 .
  52. ^ «Музей Denon - История модели - 1993 - DP-S1 (на японском языке)» . 2007. Архивировано из оригинала на 2007-02-04 . Проверено 5 февраля 2007 .
  53. ^ "Описание механизма поворотного рычага" . Siber-sonic.com . Проверено 6 мая 2012 .
  54. ^ Руководство по обслуживанию Philips CD100
  55. ^ Руководство по обслуживанию Sony CDP-101
  56. ^ Лунгу, Р. "История портативного аудиоплеера". Архивировано 2 мая 2012 года на Wayback Machine 27 ноября 2008 года.
  57. ^ "Sony празднует 20-летие Walkman" . Пресс-релиз Sony . Проверено 4 мая 2009 .
  58. ^ Дайер, Джеффри Х .; Годфри, Пол; Дженсен, Роберт; Брайс, Дэвид (2005). Стратегический менеджмент: концепции и кейсы . Wiley Global Edition. п. 5.
  59. ^ a b c d Фрис, Брюс; Фрайс, Марти (2005). Основы цифрового звука . O'Reilly Media Inc., стр.  112–113 .
  60. ↑ Келли, Фрэнни (22 апреля 2009 г.). «Похвальное слово для бумбокс» . NPR.org . Проверено 16 ноября 2011 года .
  61. ^ "Go Video переносит ЖК-дисплей в магнитофон" . Ubergizmo.com. 2007-08-15 . Проверено 22 июня 2010 .
  62. ^ Кац, Марк. Захват звука: как технологии изменили музыку . Калифорнийский университет Press, 2010. стр. 127
  63. ^ "Искусство и история микширования ди-джеев Алекса Коспера" . www.playlistresearch.com . Проверено 21 января 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Внутреннее устройство приводов CD / DVD WeCanFigureThisOut.org
  • The Audio Circuit  - полный список брендов CD-плееров
  • Техническая информация о проигрывателях компакт-дисков
  • CD-плееры с мегадисками