《数字视听设备原理与实训 电子技术应用专业系列 教学课件 ppt 作者 杨海祥习题答案 习题答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字视听设备原理与实训 电子技术应用专业系列 教学课件 ppt 作者 杨海祥习题答案 习题答案（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 数字视听技术基础思考与练习题参考答案一、填空题1激光光盘技术有 CD 、LD、 VCD 、SVCD 、DVD等。 2. 数字化就是在时间轴上对模拟信号 进行分段，取其分段点的信号电平值 ，然后将此电平值变换成二进制数，用0和1表示。3采样用离散的样本替换原来连续信号波形，量化即是把采样的结果进行取整分段信号电平和对电平采用 四舍五入法取整后再变换成二进制，编码就是将已量化(取整)的各电平值用二进制数码表示。二、简答题1.简述各种激光光盘的特点。答：CD光盘的特点是：一是采用激光读取信号，二是采用数字信号进行记录和重放，因而电声指标极高。其频率响应为20Hz20kHz，信噪比大于90dB
2、，动态范围大于90dB，抖晃率小到测量不出。 VCD光盘的特点是：采用了MPEG数据压缩技术，在直径为12cm的光盘上记录了74min的视频、音频信号。光盘成本低。SVCD光盘的特点是：图像水平清晰度达350线，比VCD光盘高 DVD光盘的特点是：DVD光盘提高了记录密度，使其信息容量也大幅度提高，单面单层的DVD光盘可记录133min的信息，所以又称为高密度光盘。DVD视盘机的图像水平清晰度为480线，超过目前普通电视机的清晰度水平。2.数字信号处理比模拟信号处理有什么优点?，答：信号就不会失真。良好的抗干扰性、处理上的灵活性以及存储的持久性。3.简述AD转换、DA转换的作用。答：AD转换的
3、作用是把模拟信号变换成数字信号，D/A转换的作用是把处理后的数字信号转换成与之相对应的模拟信号4.帧数字信号格式的内容有哪些？答：一帧中的信息就包括了：24bit的同步信号，1个字节的控制码（子码）、24字节的音频数据码、8个字节的纠错码和各字节问3bit的结合码。5.说明EFM调制的含义?如何进行EFM调制7答：EFM调制就是将8位的数据信号调制为14位6. 为什么要进行误码校正?什么叫误码?答：为了纠正和消除误码采用了纠错技术，保证高质量传输信号。答：数字录放系统中的信号在传输过程时，不可避免会产生数据错误。错误数据称为误码。7. 采用激光记录和读取信息有什么优点?答： 音质好、寿命长、记
4、录密度高、功能多、小巧，便于携带。8. 简述激光信号记录和读取原理答：它是利用激光（一种光度极高、单色性和方向性很好的光）将声音记录下来，并且利用激光来重放出声音的一种存储信息的介质。具体作法是将直径12Cm、厚6mm，经过光学研磨的玻璃圆盘上涂覆上0.12m厚的正性光刻胶,将玻璃圆盘置于刻录机转盘上,使转盘按规定速度旋转,将所录信号经编码器编码后,送至光调制器。当高功率氩离子激光束射向圆盘时，激光束的强弱由光调节器来控制，按信号的强弱使光刻胶受激光的照射。同时，激光束经一定速度沿圆盘半径自内向外移动。于是，圆盘上的光刻胶被一圈圈地感光。将已感光的圆盘进行化学处理后，圆盘上就留下了与信号相对应
5、的凹凸坑，组成螺旋排列的由内向外的一圈圈信迹，第2章 CD唱机的工作原理与实训思考与练习题参考答案1什么叫CD唱机？它由哪些部分和电路组成？各部分起什么作用？答：CD唱机是用CD光盘来重放节目的设备。答：机械部分和电路部分。CD唱机的电路部分主要由激光检拾系统、伺服系统、重放信号处理系统、控制显示系统和供电系统组成。答：激光检拾系统的作用是发射激光和接收CD光盘反射回来的光信号并进行光电转换。伺服系统的作用是保证激光检拾系统从CD光盘上准确地拾取信息。重放信号处理系统的作用是把记录在CD光盘上的音频数字信号还原成模拟音频信号。控制显示系统的作用是在CPU微处理器接收指令后，控制整机的光、机、电
6、三部分按照人们的意向协调工作，实现CD唱机的正常播放、选曲、出/入盘等功能，同时控制显示屏显示各种信息。供电系统的作用是对整机各部分提供所需的各种电压。2简述CD唱机的信号处理过程。答：激光检拾器拾取从光盘上反射回来的激光束，获得所需要的聚焦、循迹和数据信息，信息首先经射频放大输出聚焦误差信号FE、循迹误差信号TE和射频信号RF，然后再分别送至伺服系统和重放数字信号处理电路。3激光头组件由哪几部分组成？它具有什么功能。答：激光头组件由激光发射二极管、光学系统、光电检测器等组成。答：激光头的主要功能是发射激光，拾取CD光盘上的信息并检测从CD光盘反射回来的激光，将此反射激光变换成电信号。4简述三
7、光束激光头拾取信号的工作过程。答：激光检拾器拾取从光盘上反射回来的激光束，获得所需要的聚焦、循迹和数据信息，信息首先经射频放大输出聚焦误差信号FE、循迹误差信号TE和射频信号RF，然后再分别送至伺服系统和重放数字信号处理电路。5RF放大电路的主要功能是什么？简述RF放大电路的工作过程。答：RF放大电路的主要功能是将激光头拾取的光电信号进行放大和限幅处理，产生1VP-P左右的RF信号。答：RF放大电路的工作过程，由四象限光电二极管VD1、VD2、VD3、VD4产生的电信号，分别经A1、A2、A3、A4放大后，通过求和得A+B+C+D信号，送A7放大后由RFOUT端送往后级处理。RFOK是“RF信
8、号有效”控制信号。若RF幅度正常，A8输出高电平，RFOK输出高电平，后级处理电路开始工作；否则RFOK输出低电平，后级电路不工作。A1、A2、A3、A4放大后的另一路信号，通过A5输出的信号为（A+D）-（B+C）信号，经A6箝位放大，由F1低通滤波后形成聚焦误差信号FE送往聚焦伺服电路。6CD唱机中通常有哪些伺服电路？它们具有什么功能？答：CD唱机中通常有四种伺服电路，聚焦伺服电路、循迹伺服电路、进给伺服电路和主轴伺服电路。答：聚焦伺服电路的功能是：垂直方向移动物镜，使激光束焦点始终聚焦在CD盘片的放音面上。循迹伺服电路的功能是：水平方向移动物镜，使激光束焦点准确跟踪在CD盘片放音面的信号
9、轨迹上。进给伺服电路的功能是：当循迹伺服电路使物镜开始达到极限时，分级移动光学装置，进给伺服与循迹伺服电路共同实现激光束跟踪CD唱片的数据轨迹，以使激光头读出数据。主轴伺服电路的功能是：将从CD盘片上获得的数据速率与CD唱机内部电路的基准频率作比较，以便使CD盘片按正确的速率旋转。7简述聚焦伺服电路的工作原理。答：光电检测电路利用光敏器件检测出聚焦误码差FE信号，误差电压经过聚焦伺服放大电路处理后，转换成聚焦线圈的控制信号，由聚焦线圈驱动电路输出与误差相关的电流，控制聚焦线圈中产生相应大小的磁场，对物镜产生垂直方向的上下移动，使聚焦镜头作相应的上下移动，从而纠正聚点的偏差量，从而达到自动聚焦的
10、目的。8简述循迹伺服电路的工作原理。答：当光学装置在循迹中偏离了信号轨迹时，光检测电路测出轨迹偏离的程度，即循迹误差信号TE，该信号经相位补偿和循迹伺服电路放大后，再送至循迹线圈驱动电路去驱动循迹线圈产生相应的磁场。循迹线圈套在物镜上，使物镜作相应的水平方向移动，保持激光束焦点准确地跟踪在信息轨迹上，直至满足循迹的要求。9简述进给伺服电路的工作原理。答：选曲时，使激光头快速移到指定位置。当物镜水平方向移动大约1mm时，循迹线圈所增加的信号被送到进给伺服电路进行放大，放大后的输出电压达到足以使进给电机工作时，电机便驱动光学装置作一个微量的移动，物镜重新回到原来的中心位置，送往循迹线圈的误差信号减
11、小，进给电机即停止工作。上述过程在放音时反复持续，直至到放音结束。10简述主轴伺服电路的工作原理。答：激光头从CD盘片上获得的RF信号，通过整形切块后形成RF的数据切块信号EFM或SRF，对它们进行帧同步检测即可得7.35kHz的帧同步信号。把此信号与晶振产生的标准7.35kHz信号同时送到相位比较器进行频率、相位比较，比较结果经过伺服电路后产生主轴误差信号，用以驱动放大器，控制主轴电机旋转速度，直到使帧同步信号与标准7.35kHz信号频率差和相位差为零，从而实现主轴伺服控制。11数字信号处理电路（DSP）的主要任务有哪些？答：（1）由EFM信号恢复位时钟（bit CLOCK即BCLK或BCK
12、），作为信号处理的基准信号。（2）进行14/8位转换，EFM调制的逆变换；并进行纠错运算，保证传送的数据信息与录制时一致。（3）帧编码切块，分离出同步信号、各种子码信号、左右声道时钟信号（LR CLOCK简称LRCK）和表示声音的数字信号（DATA）；把DATA、LRCK、BCK送给数字滤波器或D/A转换器，向CPU输出子码数据和子码时钟，供控制的显示用。（4）进行主轴伺服处理。12分别简述再生位时钟、帧同步分离及同步保护、EFM解调、左右声道时钟LRCK的分离过程。答：为了能够准确地恢复数据码的顺序和节奏，并针对数据的性质和用途分别输出到不同的电路，CD唱片录制中设置了帧编码和同步字，所以在
13、重放时首先要从记录信号中提取时间同步信息，这就是位时钟信号（BCK）。利用位时钟信号，将数码按编码的顺序和节奏分切，使重放处理的码率，即单位时间内码的传输位数，与录制时完全一致。为了从串行的EFM信号中取出各位数据，需要恢复位时钟。位时钟信号的恢复采用PLL数字锁相环电路。其工作过程是：利用EFM信号去控制压控振荡器的频率，使之产生与EFM波形边界同步、频率相同的信号，作为恢复的位时钟。这样，即使EFM信号出现瞬时失落，电路仍有稳定的位时钟输出。位时钟提取电路如图2.16所示。主要由0.5T延迟电路、异或门、相位比较器、低通滤波器（LPF）、压控振荡器（VCO）等构成。其中0.5T延迟电路与异
14、或门组成一个边界检测器；相位比较器、低通滤波器、VCO等组成锁相环（PLL）电路。含有4.3218MHz的位时钟成分的EFM信号，通过边界检测器进行检测。输入的EFM信号分成两路：一路直接送到异或门，一路经0.5T（即0.5位时钟周期）延迟电路后，也送到异或门，利用异或特性，只检出两波形的边缘（即上升沿和下降沿），便把EFM信号各脉冲边界检测出来，送入相位比较器作为基准信号，在相位比较器中与VCO产生的4.3218MHz比较信号脉冲进行相位比较，比较结果其相位误差电压经低通滤波器形成一个控制电压，再去控制VCO的振荡频率，达到锁定在EFM信号的位时钟频率上，则VCO产生的位时钟脉冲相位便与EF
15、M信号各脉冲边沿同步。恢复的位时钟通常还送到CLV伺服电路，去控制主轴电机作恒线速度旋转控制。13经DSP信号处理后，输出的信号有哪些？答：经DSP处理后输出三个信号。即位时钟BCK、左右声道时钟LRCK和音频数据DATA。14为什么要设置数字滤波器？答：音频信号来说，相当于音频信号被采样频率调制，采样后的音频频带会重复出现，若从CD光盘上取出的数据信号直接送D/A转换器，将会以重叠噪声的干扰出现在模拟输出电路之中。为此要用滤波器把高于22.5KHz的信号滤除掉，消除干扰。而模拟滤波器的特性不仅要求从（020）KHz有平坦的振幅特性，还要求从（2024.1）KHz这样狭窄的频域内的带阻特性必须
16、具有相当于动态范围为97.8dB以上的衰减性能。要克服这一技术难题，一定要引入数字滤波器。15在CD唱机中，D/A转换起什么作用？答：数/模转换器的作用是将数字信号转换成模拟信号。16什么叫1位DAC转换电路？有哪几种类型？答：1比特DAC这种变换方式将数字信号变换成的脉冲信号从时间轴来看，表示某一时刻脉冲的有或无，从电平的变化看，表示高电平或低电平，将脉冲有或电平高作为1，将脉冲无或电平低作为0。这两种脉冲信号若用数字位来表示，因为只有0或1两个值，故叫1位，具有这种脉冲变换功能的DAC就称为1比特DAC。答：1位DAC转换电路的类型有：1比特有脉宽调制方式（PWM）型和脉密调制方式（PDM）型。
