Принципи зчитування інформації
Електромеханічний спосіб
Принцип відтворення звуку, записаного електромеханічним способом, зображено у вигляді схеми на рисунку 1. Для відтворення звуку з грамплатівок використовується електроакустичний пристрій – електрофон, в якому використовуються звукознімачі двох видів: електромагнітні та п’єзоелектричні.
Рисунок 1. Схема відтворення звуку з електромеханічного запису
Відтворення звуку за допомогою електрофона, в якому використовується електромагнітний звукознімач (рисунок 2), відбувається так.
Коливання голки на грамплатівці спричиняє коливання якоря, на який намотано котушку ізольованого дроту, і який розміщено в полі постійного магніту. Коливання якоря викликає в витках котушки електрорушійну силу, яка створює в її колі електричні струми звукової частоти. Вони підсилюються, надходить до гучномовця і перетворюються у звукові коливання.
Рисунок 2. Електромагнітний звукознімач
Магнітний спосіб
Відтворення звуку, який записаний на магнітну стрічку, відбувається за допомогою магнітофона. При відтворенні звуку може використовуватися та сама магнітна головка, що і при запису. Тому її називають універсальною.
При відтворенні звуку магнітна стрічка рухається повз робочий зазор відтворюючої магнітної головки. При цьому силові лінії магнітного поля фонограми, замикаючись на осерді, перетинають обмотку відтворюючої головки, в обмотці якої індукується електрорушійна сила, тобто виникає електричний струм звукової частоти, який надходить до підсилювача. Далі сигнал підсилюється і в гучномовці електричні коливання перетворюються в звукові.
Схема відтворення звуку, записаного магнітним способом, показана на рисунку 3.
Рисунок 3. Схема відтворення звуку з магнітного запису
Лазерний спосіб
На рисунку 4. показано компакт-диск робочою стороною донизу, вузол оптичного лазерного звукознімача і деталі оптичної системи.
Для зчитування інформації з компакт-диска використовується лазерна головка. В корпусі лазерної головки встановлений напівпровідниковий лазер, внутрішня оптична система, котушки фокусування та трекінгу з фокусуючою лінзою.
Рисунок 4. Вузол оптичного звукознімача
При подачі напруги живлення напівпровідниковий лазерний діод генерує когерентний промінь, який за допомогою поляризаційної лінзи розділюється на основний промінь та два додаткових. Проходячи через елементи оптичної системи та фокусуючу лінзу, ці промені потрапляють на поверхню компакт-диска (рисунок 5).
Рисунок 5. Фокусування променя на поверхні диска
Точне фокусування променів на диску здійснюють котушки фокусування, що встановлюють потрібне положення лінзи. Відбившись від диска, промені знову потрапляють на фокусуючу лінзу – і далі в оптичну систему. При цьому відбиті промені відділяються від падаючих завдяки їх різній поляризації. Перед тим, як потрапити на фотодатчики (фотодіодну матрицю), основний промінь проходить через циліндричну лінзу, в якій використовується ефект дисторзії для визначення точності фокусування (рисунок 6).
Рисунок 6. Промені та сигнали на фотодетекторах
Якщо промінь сфокусований точно на поверхні компакт-диска, відбитий промінь на фотодатчиках має форму кола, а якщо сфокусований перед або за поверхнею – форму еліпса.
Сигнали з фотодатчиків попередньо підсилюються, але по різності сигналів (А+С) та (B+D) визначається помилка фокусування FE (Focus Error). При точному фокусуванні сигнал FE рівний нулю.
Два бокові промені потрапляють на датчики E та F. Вони використовуються для слідкування точності проходження основного променя по зчитувальній доріжці (треку) (рисунок 7).
Рисунок 7. Принцип слідкування за треком:
а) точне проходження променя по треку; б) помилкове.
Різниця сигналів E та F визначає помилку крекінга (відліку доріжки) ТЕ (Tracking Error).
Сумарний сигнал з датчиків A, B, C и D представляє собою високочастотний (RF) сигнал (>4 МГц) в форматі EFM (Eight-to-Fourteen Modulation). Він містить закодовану аудіоінформацію та додаткові дані.