1、DVD 光頭種類: 1. 切換雙鏡頭:爲 Toshiba 最早提出並應用的技術,也是目前使用最廣泛的。他採用一個鐳射頭,分別準備 2 個焦距不同的鏡片切換,通過轉換不同的聚焦鏡來分別讀取DVD 和 CD,它的外形看起來與雙頭的 SONY 相似,因爲只能看到二組聚焦鏡,鐳射頭在內部看不見。他讀取信號質量較高,但由於要轉換聚焦鏡,所以成本屬於中等水平,認盤速度較慢,同樣隱含的機械故障率比較高。 2. 獨立雙鏡頭:爲 sony 的技術,獨立的兩組鏡頭,成本最高,技術層次較低,認盤速度慢、鐳射頭隱含機械故障率最高,但是相容性是最好的. 3. 雙焦距單鏡頭:爲 Pioneer 大量採用的單鐳射頭雙波長雷
2、射光束系統,同一個鏡頭,同一組鐳射接收發射器,也就是利用液晶快門的技術來達到控制焦距的目的,次技術在保持松下的方案原有優勢的基礎上更加提高了讀片性能和認盤速度。次技術成本最低,技術層次最高,相容性相對比較低。 4. 單聚焦單鏡頭:爲 panasonic 率先採用的單鐳射頭單聚焦鏡雙聚焦點方案,他採用特別的全息綜合透鏡,通過透鏡中間部分的雷射光束形成 CD 的聚焦點,通過透鏡邊緣部分的雷射光束形成 DVD 的聚焦點,這種結構由於沒有機械傳動,也不會産生機械故障,所以提高了認盤速度,不過同時也降低了成本。但採用此方案的第一代和部分第二代 DVD 不支援 CDR. 伺服控制 DVD 的伺服控制電路中
3、,包括了光學、機械等元件,從功能上可分爲三個系統:聚焦伺服,循軌伺服及主軸馬達伺服。 1. 聚焦伺服 聚焦伺服的目的在於驅使承載透鏡的驅動器做垂直於碟片方向的移動,讓讀取信號的光束焦點能夠正確聚焦在碟片上。在雙層碟片的情況下,焦點範圍就得聚焦在二層的信號面上。聚焦伺服可使焦點定位在適當的一層,若是要再讀取另一層信號時只需要聚焦控制系統收到循軌信號,鏡頭馬上可做垂直移動讓焦點定位在另一信號層。 聚焦伺服是 DVD 伺服系統中最重要的一環,若動作失誤,即會影響其他子系統,輕則信號讀取的錯誤率增加,重則會使系統停止運行。2. 循軌伺服 循軌伺服的目的在於使光頭作水平移動用來順序讀取碟片上的資訊,循軌
4、的過程中是向內、向外、還是跳幾軌都由循軌伺服去決定處理,因此,循軌伺服比聚焦伺服複雜得多。3. 主軸馬達伺服 主軸馬達伺服的目的是帶動碟片正確旋轉,在 DVD 的應用中可分爲恒定角速度(CAV)與恒定線速度(CLV)讀盤方式。前者的速度來自于馬達的霍爾感測器,後者則是由碟片上的同步信號來提供。雖然主軸馬達速度控制屬於一級控制,但也不是想象的那樣簡單,此外,切換播放倍速、長距離跨軌等狀況發生時,都會造成轉速的激烈變化,但怎樣處理這些情況就是主軸馬達伺服系統義不容辭的責任了。 Mecha: 小機芯 光學頭讀取系統 爲了實現高密度存儲,DVD 碟片使用波長爲 650/635nm 的鐳射且物鏡 NA
5、應大於0.6。而 CD 則使用 780nm 的鐳射且數值孔徑約爲 0.4。爲了能與 CD 類光碟相容,DVD播放器/驅動器中除了要有完成 CD 類碟片的解碼電路外,其光學頭也需能同時讀取 CD碟片。 爲了達到單面單層 4.7GB 的容量,DVD 碟片的道間距和坑點尺寸必須縮小。根據DVD 標準,道間距是 0.74mm,最小坑點大小爲 0.4mm。這種資訊坑尺寸的減小要求解析度更高的光學讀出系統。在光碟系統中,光學系統的解析度取決於讀出光斑的大小,它與物鏡的數值孔徑(NA)和讀出鐳射的波長(l)有關:在 DVD 中,使用紅光雷射器(波長爲 635nm 或 650nm)和的物鏡,以便滿足讀出光斑的
6、要求。但是,隨著 NA 的加大,讀出系統的象差相應增加。其中,W40 有5:,n 是盤介質折射率;NA 是物鏡數值孔徑;d 是碟片厚度差。 雙光學頭系統 最簡單和最先採用的就是這種雙光學頭方式,也就是採用二個完全獨立的 DVD、CD讀取鐳射頭,擁有二套完全獨立的物鏡。此方案的實物圖如圖 1 所示。此種方案的原理非常簡單,兩套光學系統相互獨立,在讀盤時通常是只用 DVD 光學頭試讀,如發現不是DVD 碟片,則通過機械轉換系統換 CD 光學頭試讀。 這種方案優勢很明顯,就是讀取信號質量最高。特別是由於其在讀 CD 類碟片時完全與 CD 播放機和驅動器相同,可真正的全相容所有 CDR 及 CDRW
7、類碟片。當然缺點也很多:成本最高、認盤速度慢(鐳射頭轉換過程)、鐳射頭隱含機械故障,且體積龐大。SONY 公司採用這種方式,目前日立的 DVD 機芯也採用這種系統。由於 CDR 和CDRW 碟片的激增,採用這種方案的 DVD 驅動器正日益被看好。 雙物鏡系統 這種系統採用一個鐳射頭二組物鏡,通過轉換不同的物鏡來分別讀取 DVD 和 CD。其內部示意圖,它的實物看起來與雙頭的相似,因爲我們看到二組物鏡,但其內部只有一個雷射器。 這一方案的特點是將 DVD 和 CD 兩個讀出物鏡(這兩個物鏡具有不同的NA,NADVD=0.6,NACD=0.38)連同雙軸力矩器固定在一中心爲轉軸的支架上,在支架兩端
8、固定一對電極,在光軸兩側固定兩對磁極極性相反的永磁材料。通過切換轉架上電磁極的極性實現兩組物鏡間的切換,利用這種雙物鏡力矩器的光學頭的光路圖。介紹了這種力矩器的實現方法並給出了讀出信號的效果。這種方案的優點是可以分別設計 DVD 和CD 物鏡,因此物鏡設計、加工比較容易,而且兩個物鏡固定在一個雙軸力矩器上,使得整個光路系統比較簡單。 從總體上講,這種方案較之雙頭系統降低了成本,同時保持了讀取信號的高質量,但由於要轉換聚焦鏡,所以同樣認盤速度較慢,隱含機械故障等問題。其突出問題來自於讀取 CDR 和 CDRW 類碟片,由於使用同一波長雷射器(DVD 波長),對於感光頻帶小的染料(如酞菁)將難以感
9、光。在此方案中這種方案是東芝最早提出並應用的。 全息物鏡系統 立體透鏡系統是單鐳射頭單聚焦鏡雙聚焦點方案,採用特別的全息綜合透鏡,通過透鏡中間部分的雷射光束形成 CD 的聚焦點,通過透鏡邊緣部分的雷射光束形成 DVD 的聚焦點。其原理如圖 4 所示。從其外形上可看出它與普通 CD 光學頭類似,也是只有一個物鏡。 這種雙焦點光學頭的物鏡是一個與全息圖集成的非球面模壓玻璃透鏡,全息圖處於雷射光束的中心區。中心區的光束發生衍射,形成讀取 CD 信號的光斑;沒有被全息圖衍射的那部分光束形成讀取 DVD 信號的光斑。 當表面的一部分光束被此全息圖案衍射,衍射光束彙聚到一個焦點,這部分的數值孔徑較小,NA
10、=0.43,工作距較大,以便讀取厚度爲 1.2mm 的 CD 光碟;而全孔徑時的數值孔徑爲 0.6,工作距較小,以便讀取保護層厚度爲 0.6mm 的 DVD 光碟。兩個焦點在讀DVD 和 CD 盤時同時存在,但由於兩焦點在軸上相距 0.6mm,因此在讀取 DVD 光碟時焦距較長的中心部分光束發生散射,不會彙聚到探測器上,而只有位於內焦面的光斑能成像在探測器上。同樣在用此鏡頭讀取 CD 光碟時,只有外焦點能正確聚焦在 CD 的信號表面上,而內焦點的光束也將反射散射,對讀取信號影響不大. 光碟表面反射光束行進方向,這種方案通過全息光學器件(HOE)的衍射來改變讀出物鏡的有效數值孔徑,從而減小象差,
11、得到滿意的讀出光斑。這種方案光路比較簡單,但對物鏡的設計及加工提出了較高的要求。 總的來說,這種方案使得光學頭,特別是物鏡結構變得複雜,同時降低了讀片精度,但降低了成本,由於沒有機械傳動,也不會産生機械故障,還提高了認盤速度。但同樣存在著對 CDR 的讀取問題,特別是採用此方案的第一代和部分第二代 DVD 不支援 CDR。這是松下率先採用的,並在技術上不斷提高(如對 CDR 碟片的讀取等問題),現在依靠其低成本和認盤的快速性的優勢,也是目前使用最廣泛的。 液晶光闌系統 這種液晶光闌方案採用 635nm 和 780nm 兩種波長的半導體雷射器,物鏡 NA 爲 0.6,利用液晶光闌改變實際讀出信號
12、時物鏡的有效數值孔徑。例如:在讀 DVD 信號時,液晶平板(LCP)上不載入電壓,因此偏振光通過 LCP 後偏振方向將旋轉 90 ,全部雷射光束將通過 PBS,物鏡的有效 NA 是 0.6。而讀取 CD 信號時,LCP 上載入電壓,使得入射鐳射的中間部分在通過 LCP 後仍舊旋轉 90 ,而旁軸部分則不旋轉,使得這部分光線被PBS 反射,而只有中間的光線才能進入物鏡,此時,選用 780nm 雷射器,且讀出物鏡的有效 NA 是 0.35,能夠有效的讀出 CD 信號。這是一種較新的技術,它依靠兩個雷射器和一個液晶光闌實現讀取以 635nm 和NA=0.6 讀取 DVD 並且以 780nm 和 NA
13、=0.4 讀取 CD。這樣實現了高的讀取質量,並提高了認盤速度。 4. Loader : 大機芯 DVD 機芯負責 DVD 影碟的轉動,通過 DVD 光頭完成信號的讀取。 5. MPEG2 MPEG 視頻壓縮演算法的基本原理 一般說來,在幀內以及幀與幀之間,衆多的視頻序列均包含很 大的統計冗餘度和主觀冗餘度。視頻源碼的最終目標是:通過挖掘 統計冗餘度和主觀冗餘度,來降低存儲和傳送視頻資訊所需的比特 率;並採用嫡編碼技術,以便編制出“最小資訊組”一個實用的 編碼方案,是在編碼特性(具有足夠質量的高壓縮)與實施複雜性 之間的一種折衷。對於 MPEG 壓縮演算法的開發來講,計及到這些標 准的壽命周期
14、應考慮到現代超大型積體電路技術的能力,這一點 是最重要的。 根據應用的要求,我們也許會想到視頻資料的“無損失”編碼 和“有損失”編碼“無損失”編碼的目的在於:在保持原圖像質 量(即解碼後的圖像質量等同於編碼前的圖像質量)情況下,來減 少需要存儲和傳送的圖像或視頻資料。與此相反,“有損失”編碼 技術(該技術跟MPEGl 和 MPEG2 視頻標準未來的應用有關) 的目的是,去符合給定的存儲和傳送比特串。重要的一些應用包 括;利用限定的帶寬或很窄的帶寬,通過通信頻道采傳送視頻信 息;有效地存儲視頻資訊。在這些應用中,高的視頻壓縮是以降低 視頻質量的辦法來實施的,即跟編碼以前的原始圖像相比,解碼後 的
15、圖像“客觀”質量有所降低(也就是取原始圖像和再現圖像之間 的均方差,作爲評定客觀圖像質量的標準)頻道的目標比特率越低;那么視頻所必須進行的壓縮率就越大,通常可察覺的編碼人工 産物也越多。有損失編碼技術的最終目的是:在指定的目標比特串 條件下,獲取最佳的圖像標準。這裏應服從“客觀”或“主觀”上 的最佳標準。這裏應該指出,圖像的降級程度( 指客觀降低以及可 察覺到的人工産物的數量)取決於壓縮技術的複雜性對於結構 簡單的畫面和視頻活動少的圖像來講,就是採用簡單的壓縮技術,也許能獲得根本不帶可察覺人工産物的良好的再現圖像 Mpeg2 碼流的解碼 (1) 解碼原理。解碼可分成三部分,解複用、拆包和視頻解
16、碼及音頻解碼。系統碼流的總體解碼過程如圖所示。 (2) 解碼實現。本轉換系統中使用的 MPEG-1/2 解碼器是在 MPEG 組織提供的源代碼的基礎上進行優化産生的,主要針對 IDCT 變換和運動補償部分進行優化。 MPEG 組織提供的視頻解碼器和音頻解碼器的源代碼是獨立分開的,所以在進行 MPEG-1/2 解碼器的具體實現時,首先需要實現 MPEG-1/2 系統碼流解碼的分析部分,然後分別調用 MPEG 組織提供的視頻解碼器和音頻解碼器的源代碼來解碼視音頻碼流部分。 (3) 碼流分析。碼流分析主要是在碼流上查找解碼所需的資訊,由於 MPEG-1/2 碼流是結構化的,結構的開始都有一個起始碼或
17、同步資訊碼資訊,這是查找的主要內容索引。在碼流分析中,首先判斷文件是否爲有效合理的 MPEG 文件,以防止文件嚴重損壞或根本不是 MPEG 文件。接下來,判斷此文件是 MPEG-1 文件還是 MPEG-2 文件。然後迴圈掃描每一個音視頻包,根據包標識,可判斷此 MPEG 文件由幾個音頻流、視頻流組成。對於音頻流,如果是 MPEG-2 文件還需進一步判斷採用的是Mpeg 還是 AC3 音頻壓縮演算法2。 (4) 解碼優化。在對源代碼進行優化時,對於 IDCT 變換部分,本轉換系統使用了快速 IDCT變換,同時使用了 MMX 指令對 IDCT 進行了優化。並且對於運動補償部分本轉換系統也使用了 M
18、MX 指令進行了優化,從而使解碼速度大大提高。DVD 伺服系統故障 http:/moon- 爲了充分利用豐富的 CD/VCD 片源,DVD 作爲第二代光碟體産品一般都設計爲DVD/CD/VCD 兼容機,這就使得原本技術含量甚高的 DVD 影碟機結構更加複雜,維修難度也更大。目前 DVD 影碟機已十分普及,因故障率較高,維修資料較少,故本文以最早進入國內視聽産品市場現處於維修高峰的松下 DVDA300 影碟機爲例,通過實際問題的解答,介紹 DVD 影碟機伺服系統常見故障的檢修方法和技巧。 一、故障檢修思路 DVD 影碟機是微處理器控制的數碼視音頻設備,其工作方式與一般電腦完全相同,即都是按軟體設
19、定程式進行工作。從它的開機、待機、伺服控制、TOC 讀取(通常稱初始化工作過程)等設置操作,全都依特定流程展開。如果上一道流程未能進行或通不過,決不會進入下一道程式。因此掌握 DVD 影碟機初始化工作流程涉及的功能電路和相應的知識,是維修 DVD 伺服系統故障的必要前提。 圖 1 是 DVD 機初始化設置流程。根據“流程”可以擬定伺服系統檢修程式: 1 CPU 是機芯的控制核心,如果 CPU 未能正常工作或失效,則流程圖涉及的每一個動作都不會發生。CPU 工作在二進位狀態,0V 電平代表二進位低位元“0”、5V 電平代表高位“1”;CPU 對二進位資料的處理,都在準確時鐘頻率節拍控制下有序地進
20、行,時鐘頻率決定 CPU 的運算速度;CPU 在加電後必須對程式計數器、指令記憶體等進行清零重定,清除開機瞬間産生的隨機二進位誤碼,使其進入正常工作,以免程式錯亂 。這三個條件,又稱 CPU 工作的“三要素”。此外,系統控制 CPU 與被控各數位電路之間通過 I2C BUS 進行資料交換,I2C BUS 絕大部分時間處於空閒無效狀態,電壓值爲高電平(約 5V);只在執行用戶操作鍵指令時,I2C BUS 才以占空比方式傳送資料資訊,這時SDA 資料線和 SCL 時鐘線上電壓會有所降低。 因此,在加電後按遙控或本機控制鍵,只要有一隻鍵功能有效,都說明 CPU 系統控制運轉正常。因爲 CPU 的功能
21、是執行軟體程式指令,不可設想 CPU 只執行某一軟體程式指令而不執行另外軟體的程式指令。實踐證明微功耗的 CPU 晶片(包括微功耗的數位 IC)自身的可靠性較週邊元件高得多,維修中損壞概率也很小,所以切勿隨意試換 CPU。 如果所有鍵功能失效,檢查重點就是上面講的 CPU 工作的“三要素”。還要加上它與各數位功能電路通訊聯絡的 I2C BUS。在這一點上,與當前新潮流行的 I2C BUS 控制高檔彩電的維修沒有兩樣。 2 按下“OPEN/CLOSE ”鍵,CPU 利用託盤機構上的兩只限位元開關對載片託盤出/入倉位置進行檢測,只有載片託盤入倉到位,CPU 檢測到限位元開關閉合的低電平之後,才可能
22、進入鐳射頭徑向返回光碟中心導入區零軌流程。如果託盤不出/入倉或往返不停、鐳射頭不回中,檢查的部位是載入電機、傳動機構、OUTSW 和 INSW 兩只限位元開關以及 IC2051 中進給伺服驅動電路。 3 鐳射頭回中後,數位伺服處理電路 IC200132腳檢測到限位元開關 STSW 閉合低電平,在系統控制微處理器 IC6031 指令下,協控微處理器/DVD 數位信號處理IC600141腳輸出 LD ON 信號開啓 APC(鐳射功率控制電路)。斜視鐳射頭物鏡中心可以看到紅色光點,物鏡同時出現上下三次聚焦動作。在上下三次聚焦時間內,鐳射頭物鏡應完成聚焦搜索、找到焦點,否則 CPU 關閉 RF 前置放
23、大器 IC500136 腳內的 APC 電路,鐳射二極體熄滅,物鏡停止聚焦動作。 聚焦成敗是利用代表 RF 信號的幅度,由 IC200161腳內比較器産生的 FOK 信號來確認的。如果 IC200161腳沒有 FOK(聚焦成功)信號或者 IC6031 沒有接收到 FOK 資訊,就判斷沒有找到焦點,VFD 屏會顯示“NO DISC” (無碟)。聚焦失敗的原因衆多,主要有鐳射二極體失效、APC 電路失控、鐳射頭物鏡表面清潔透光度變差、聚焦線圈及聚焦伺服環路以及 FOK 形成電路故障等。 4 聚焦成功,聚焦伺服環路接通,在片夾夾緊光碟,APC 電路、聚焦伺服環路工作正常後,IC6031 會指令 IC
24、2001 輸出 MOTOR ON 信號啓動主軸電機,鐳射頭開始試讀光碟初始的 EFM 信號。若主軸伺服環路正常,則 IC500164腳可觀察到幅度爲 0 8VPP清晰的 RF(眼圖 )波形。如播放正版新盤(DVD)RF 信號幅度不足、眼圖朦朧不清,應依序檢查鐳射槍中鐳射二極體、光敏接收器及 IC5001、IC2001 中相關電路。IC5001 和 IC2001都是微功耗大型積體電路,故障率甚低,非結論性損壞不得拆換。 5 主軸 CLV 伺服工作正常,EFM 信號試讀過關,則進入 TOC 讀取程式。TOC 讀出條件是:循迹伺服環路、進給伺服環路工作。讀而不出、VFD 屏不顯示 TOC 相關內容,
25、應重點檢查循迹伺服環路。 6 TOC 讀取成功,按下“PLAY”鍵,播放卡拉 OK 碟,先放第 1 曲,接下來第 2曲、第 3 曲,如果進給伺服出差錯,則第一首曲播完,下面各曲會讀取困難,跳軌選曲更不可能。由於進給伺服信號取自循迹誤差 TE 信號的低頻分量,因此産生聚焦和循迹伺服誤差信號的 IC5001 不會有問題,待查目標有進給傳動機構、進給電機、伺服驅動IC2051 和數位伺服 IC2001 相關電路。 二、I2C BUS 自檢功能 DVD 影碟機的中央控制系統本身就是一台電子電腦,VFD 多功能顯示幕就相當於終端顯示器。系統控制 CPU 通過 I2C BUS 與所有挂接的從屬數位電路進行
26、資料交換。CPU向各受控 IC 發出一個完整資料信號後,要等待受控單元返回一個應答信號確認,再決定是否繼續傳送資料。 主題:杜比、DTS、PCM 等音效全接觸 zt一般人的印象中, 總覺得 Dolby Digital(杜比數碼音效)應該就是多聲道, 或者說, 應該是包含主聲道、中央聲道、後聲道與超低音聲道的 5.1 聲道環繞音效, 但事實卻非如此.錄製在 DVD 影片中的 Dolby Digital 音效, 存在許多可能. 它可以是最簡化的單聲道, 也可以是衆所周知的 5.1 聲道, 當然也有介於兩者之間的 Dolby Digital Stereo、Dolby Digital 4.0BDolb
27、y Digital 5.0等方式. 在此必須補充一提的, 是 DVD 中的聲音儲存方式, 除了Dolby Digital 外, 也可以是 DTS 數碼環繞音效、歐洲的 MPEG 2、?SONY 發展的 SDDS, 或以高音質身歷聲爲訴求的 PCM 數碼格式等, 但目前 DVD 主要還是利用 Dolby Digital 來記錄聲音, 營造豐富的環繞效果. 下面就是幾種可能在 DVD 上出現的 Dolby Digital 格式, 讓我們一一解說: 1. Dolby Digital Mono: 杜比數碼單聲道音效只有單聲道的效果, 並不足以構成身歷聲, 多半出現在較爲古老的影片中. 在影片製作時,
28、會將單聲道的聲音儲存爲 AC-3 格式, 因此當以杜比數碼系統解碼播放時, 只有中間聲道發聲. 這樣的音質表現, 無疑是比較單調乏味的, 因爲連基本的立體感都十分欠缺, 更遑論環繞效果. 2. Dolby Digital Stereo : 杜比數碼雙聲道音效將雙聲道的立體訊號儲存爲 AC-3 格式, 因此當以杜比數碼系統解碼播放時, 可以從主聲道的左右聲道喇叭發聲. 這其實與我們常見的兩聲道系統(一般音響都是如此)有相當程度的趨近, 可以建構立體的音場感, 只不過Dolby Digital 的聲音是經過壓縮處理的, 多少對音質有些影響, 而 CD 唱片則未經過壓縮, 擁有高音質的潛力. 3.
29、Dobly Digital Surround : 杜比數碼環繞音效利用矩陣編碼的技術, 將主聲道、中央聲道與後方的環繞聲道擠壓到兩個聲道中, 並以 AC-3 格式儲存. 當以杜比數碼系統解碼播放時, 可以聆聽到完整的五聲道, 不過環繞聲道爲單聲音效, 而非身歷聲. 不是只有四個喇叭, 怎麽會是五個聲道發聲呢?那是因爲一般家庭劇院系統後方的環繞聲道都是雙聲道, 這裏就是以雙聲道來呈現單聲到, 也就是讓兩個喇叭發出一模一樣的聲音. 4. Dolby Digital 4.0 : 杜比數碼環繞音效 4.0 把獨立的四個聲道, 包括主聲道、中央聲道與環繞聲道編碼成 AC-3 格式儲存至 DVD 影片中,
30、 因此透過杜比數碼系統解碼播放時, 可以聽到完整的五聲道. 此時環繞聲道爲獨立的單聲道錄音. 乍看之下, Dolby Digital Surround 與 Dolby Digital 4.0 似乎是一樣的, 其實不然 . 嚴格說來, Dolby Digital Surround 是利用兩個聲道來儲存資料, 中間聲道與環繞聲道都是從這兩個聲道推演、計算出來的不過 Dolby Digital 4.0 卻是扎扎實實的使用四個聲 道來儲存主聲道、中央聲道與環繞聲道, 還是有些不同. 5. Dolby Digital 5.0 : 杜比數碼環繞音效 5.0 把獨立的五個聲道, 包括主聲道、中央聲道與後聲道
31、編碼成 AC-3 格式儲存到 DVD 影片中, 當透過杜比數碼系統解碼播放時, 可以還原完整的五聲道. 此時後方的環繞聲道開始走獨立雙聲道路線, 提供更精確的定位感與音場包圍感. 6. Dolby Digital 5.1 : 杜比數碼環繞音效 5.1 除了主聲道、中央聲道與後聲道外, 另外加上一個超低音聲道, 然後將這個六個聲道編碼成 AC-3 格式儲存. 因此以杜比數碼系統解碼播放時, 可以聆聽到五個聲道再加上一個超低音聲道. 由於這個低音聲道只涵蓋低頻範圍, 並不是完整的頻率範圍, 所以以 0.1 視之. 提醒讀者一點, 並不是所有的 DVD 影片都提供低音聲道音效, 因此, 如果您的主聲
32、道喇叭的低頻夠沈, 其實也可以發揮延伸低頻的效果, 不見得非要加上這個超低音不可. 雖然 Dolby Digital 有多種可能性, 也包含多寡不同的輸出聲道, 但一般而言, 我們都簡單的以 Dolby Digital 來表示 Dolby Digital 5.1, 也就是 5.1 聲道的Dolby Digital 或 AC-3. 至於兩聲道的 Dolby Digital 2.0, 多半會以 2 Channel Dolby Digital 來稱呼. 7. PCM 高音質數碼音效 : 相較於前述幾種利用 AC-3 編碼技術來壓縮資料量的作法, DVD 也可以利用 PCM 格式儲存未經壓縮的雙聲道訊
33、號, 由於沒有經過任何壓縮損失的處理程式, 因此可以獲得最佳的音質表現. 其實這種 PCM 錄音格式跟 CD 唱片是一樣的, 但由於 DVD 具有龐大的空間與速度優勢, 可以大膽使用更高的取樣率與解析度, 因此可以提供遠高於傳統 CD 的表現. 8. DTS 數碼環繞音效 : 同樣屬於 5.1 聲道的環繞效果, DTS 採用與 AC-3 不同的壓縮技術將環繞音效儲存至 DVD. 播放時必須採用具有 dts 解碼能力的系統, 才能將隱藏在DVD 中的 5.1 聲道釋放出來. 同樣是 5.1 聲道, DTS 跟 Dolby Digital 5.1 有何差異? 最大的差別, 在於兩者使用不同的演算法
34、, 也就是使用不同的方式來壓縮 5.1 個聲道的聲音. Dolby Digital 5.1 可以將相同的資料壓得更少, 佔用最小的空間. 反過來講, 由於 DTS不刻意追求最強悍的壓縮能力, 因此也有機會保存更多的資訊, 如果處理得當, 確實可以提供很優越的表現. 編碼方式 Dolby Digital (Dolby AC-3) Dolby Pro Logic DTS 處理方式 各聲道獨立數碼編碼 類比矩陣運算 各聲道獨立數碼編碼 錄製聲道數* 5.1 聲道 2 聲道 5.1 聲道 播放聲道數 5.1 聲道 4 聲道 5.1 聲道 環繞聲道是否立體 立體 單音 立體 環繞聲道頻寬 20Hz20K
35、Hz 100Hz7KHz 20Hz20KHz 獨立的超低音聲道 有 無 有 傳輸率 448kbps* N/A 1536kbps 注:*表示錄製時, 需要佔用的聲道數(Channel). 譬如說, Dolby Prologic 雖然屬於四聲道的環繞系統, 但實際上卻可以利用矩陣演算(Matrix)的方式將中央聲道與環繞聲道隱藏在兩個聲道中, 所以只佔用兩個聲道來儲存. *這是一般 DVD 上的平均值, 但實際的傳輸率是可能變動的. 當今的霸主 A-C3 AC-3 發展當初是爲了應用在電影院上的,AC-3 音效因爲膠捲的空間實在有限,所以AC-3 音效的資料是存放在膠捲上,齒孔與齒孔的中間 ,這部
36、分的空間實在太小了,所以杜比的工程師只好將他們認爲人耳聽不到的地方加以刪除,藉以節省空間,這種破壞性的壓縮還是會造成失真的,但是爲了遷就原有器材上的限制,這也是逼不得已的做法 AC-3 採用 6 只喇叭模式,除了超重低音部分外 ,其餘皆是全頻段 Stereo 聲道,48KHz,16bit,且現場拍攝時每個聲道皆是獨立麥克風來錄製,所以 AC-3 的後環繞聲道擁有完整的定位能力 AC-3 資料的流量,兩聲道是 192Kbps,大約是未壓縮資料的 8 分之一大小,5.1 聲道的流量是 384Kbps448Kbps,最高可提升到 640Kbps,越大的資料流程量代表越小的壓縮比例,音質相對的會更好,
37、可聽到的細節也會多,但 Dolby AC-3 將 S/N 比控制的很好,所以影響的重點就是可聽到的細節多寡與否了. 後起之秀的 DTS 話說 Dolby Digital 是將音效資料儲存在膠捲上齒孔的中間,因爲空間的限制而必須採用大量壓縮的模式,所以也犧牲了部分的音質, 但是這種限制卻被原本默默無名的小公司DTS 用簡單的方法解決了,方法就是將這些音效資料放到另一台 CD-ROM 上面,再使它與影像同步就好了,這樣一來不但空間增加,資料流程量也可以相對的變大,更可以將放音效資料的 CD 片換掉,即可撥放其他的語言版本,對電影院來說真是相當的方便 ,也因爲這樣 DTS在專業劇院上勝過了 Dolb
38、y AC-3. 到了 LD 時代,因爲 LD 先天上規格的限制,無法相容 5.1 聲道的 Dolby AC-3 及 DTS,正可謂魚與熊掌無法兼得,這也造成 DTS 在家庭劇院市場的失敗 ,到了現在的 DVD 時代,因爲DVD 的超大容量可以相容 AC-3 與 DTS 于一張影碟上 ,但是因爲某些非技術層面上的問題,DTS 必須採用與以往 PCM 格式不相容的 PES 格式 ,雖然數位輸出的接頭是一樣的,但是舊有的 DVDPLAYER 無法辨識 PES 格式,所以逼的想採用 DTS 音效的使用者必須更換新一代的機種才能使用 DTS,這無疑的又阻礙了 DTS 的路線。 DTS 跟 AC-3 的差
39、異處在於資料流程量的大小,DTS 在 DVD 上擁有 1536Kbps 的資料流程量,以 384Kbps448Kbps 來比較,足足多了 3 倍多的資料流程量,即使將 AC-3 拉到極限的 640Kbps,DTS 還是強過 2 倍有餘,這使得 DTS 能較 AC-3 聽到更多的細節,整個空間感及移動感降會更加優良,更加清楚. 代價高昂的 THX THX 是由奧斯卡音效獎得主的喬治盧卡斯所發明的,跟 Dolby Digital 及 DTS 是不同理念的産品,雖說它也是 5.1 聲道,喇叭的擺法也可以說是一樣的,但是它具有準確定位的只有前方三個聲道,後環繞只是兩個 Mono 聲道而已. THX 的
40、精神在於改善原有電影院及家庭劇院的音效品質,將原本電影想表達的音效正確的呈現給在電影院或是家裏觀賞影片的使用者,所以 THX 對於每個環節,例如影碟,擴大器,喇叭,甚至是視聽空間的規格都有嚴格的要求,差一步都不行,也因爲每個器材都需要經過認證,所以加起來的認證費用相當高,要享受完整且正確的 THX 音效,的確所費甚巨. THX 還有個相當考慮周延的地方,因爲電影院的中置聲道位於螢幕的後方,這樣勢必會造成高頻部分的衰減,所以在影片錄製時會刻意的增益高音部分效果,以彌補穿透過螢幕時的衰減,這樣如果直接套用在家庭劇院裏的中置聲道上是不太妥當的,因爲家庭劇院的中置聲道並不需要穿透螢幕,所以會造成高頻部
41、分的表現過於突兀,喪失了影片原本要表達的效果. THX 也是 5.1 聲道的規格,喇叭的擺位元大致上也是相同的,不過其真正的定位效果只限于前方的三個聲道,後環繞聲道是只有 Mono 音效的 . 注 :新版的 THX 規格,後環繞已具有完整定位,可與 AC-3/DTS 搭配 THX 與前兩者的比較? 既然 THX 與 AC-3 及 DTS 的理念不一樣,特色也不一樣,定位效果更不如前兩者的後環繞立體音獨立定位,所以立足點不一, 何來的比較? THX 基本上來說是對於器材及環境的一個要求,也算是一個後級處理而已,得到 THX 的認證, 代表著其音效表現有一定的水準, 當然 THX 是可與 AC-3
42、 及 DTS 相輔相成的,有了 AC-3 或 DTS 系統,再加上 THX 的 認證更是如虎添翼,當然 AC-3 及 DTS 的器材只要夠水準,符合 THX 對於“音質表現“的標準,當然可以拿去 THX 做認證. SDDS 音效 SDDS 的全名是 Sony Dynamic Digital Sound, 當然是由 Sony 所發展出來的, 它使用與MD 同出一源的感覺編碼壓縮技術, 由於美國八大影業的哥倫比亞三星(Columbia/Tri Star)公司隸屬 Sony 公司旗下, 理所當然會推出此種音效的 拷貝, 只不過在 Dolby Digital與 DTS 佔有率較高的陰影下, SDDS
43、目前的影響力比較低. 與 Dolby Digital 及 DTS 的 5.1 聲道不同的是, SDDS 屬於 7.1 聲道的系統, 多出來的兩個聲道是中左聲道與中右聲道, 也就是說 SDDS 在前方 共有五個聲道. DTS 跟隨著 Dolby Digital 的腳步正式進入家用環繞系統的市場, SDDS 是否有機會也參一腳進 入家用的市場呢?目前 Sony 還沒有這方面的動作, 短期之內應該是沒有可能在家裏嘗試 SDDS 音效的. DTS ES Discrete 6.1 大部分 AV 迷都還未擁有 6.1 或 7.1 聲道系統時, DTS 又在今年 2000 年 6 月 15 日正式宣佈推出新
44、的 6.1 聲道系統, 這個新系統稱爲 DTS ES Discrete 6.1. Discrete 是什麽意思呢?就是分離、獨立的意思. 這也就是說, DTS ES Discrete 6.1 就是把後環繞錄在一個獨立音軌裏(其實是在母帶的 5.1 聲道核心區域之外再附加一個獨立的延伸區域), 不需要先經過矩陣編碼混入左右環繞聲道的程式. 既然沒有矩陣編碼, 當然也就不需要再從左右環繞聲道中解碼分離 出來. 其實, 我們目前在使用的 5.1 聲道每聲道都是獨立的, 並沒有相互混和. 只不過爲了權宜後環繞聲道, 才又用了以前矩陣混合的老方法來處理後環繞聲道. 根據 DTS 的 Lorr Krame
45、r(Director of Spacial Technical Projects)說 , 他們本來就認爲用矩陣方式把後環繞聲道安插在左右環繞聲道裏的作法並不妥當, 所以早就想把後環繞聲道以獨立聲道來處理, 而這在技術上並不困難. 加上以後電影院播放的的電子電影 E-Cinema(或稱數位電影 Digital Cinema)已 經確定要用獨立的後環繞聲道, DTS 系統在電影院裏的佔有率並不亞于杜比系統 , 所以一定會在電影院裏使用獨立的 後環繞系統. 既然如此, DTS 乾脆決定也在家用市場裏推出獨立的後環繞聲道系統, 這也就是 DTS ES Discrete 6.1 系統 . 主題:讓你完全
46、瞭解 DVD 光頭常識(轉載)出處:eNet 矽谷動力 隨著價格的不斷下降,DVD 光碟機早已不是當年的王謝堂前燕,而 DVD 片源的不斷普及,也促使 DVD 光碟機日益成爲家用 PC 的標準配置之一。在以前 DVD 光碟機價格高昂的時候,存在這樣一種情況,消費者將 DVD 光碟機專物專用,只用來讀取 DVD 碟片,而對於市場上質量參差不齊的 CD-ROM 碟片依然用糾錯能力較好而且價格相對便宜的CD-ROM 光碟機來讀取。究其原因,實際上是由於 DVD-ROM 和 CD-ROM 碟片讀取所需的鐳射波長不同,前者爲 650nm 而後者爲 780nm,因此,早期的 DVD 光碟機對於兩種波長鐳射
47、的切換和適應並不是很理想,而這實際上與 DVD 光碟機的核心部分DVD光頭元件有著密不可分的聯繫。讓我們來看看隱藏在 DVD 光頭元件後面的秘密。 目前 DVD-ROM 主流光頭構造可分爲以下四種: 1、單光頭單聚焦鏡 採取一個光頭和一個全息綜合聚焦透鏡,其雷射光束爲 645nm 波長,但透鏡十分特殊。通過透鏡邊緣的雷射光束形成 CD/VCD 資訊面的聚焦點,而透鏡中間部分的雷射光束聚焦在 DVD 的資訊面上。因只有一個透鏡,因此讀取資料時不涉及到更換鏡頭,不佔用時間,讀片速度快,成本較低,機械結構也相對簡單,但此種鐳射頭內部結構十分複雜,且讀碟過程中,因對每一種碟片來說只利用了透鏡表面上的部
48、分光束,因此讀片精度較差,且給光頭帶來巨大負擔。目前這種讀取方案主要在 Panasonic 公司廣泛應用。 2、單光頭雙聚焦鏡 使用兩個焦距不同的鏡片,但共用一個鐳射發射器和接收器(即:共用一個鐳射頭),通過切換透鏡來獲得不同焦深以實現分別讀取 CD/VCD 和 DVD 的目的,其讀取信號質量較高,但在讀碟時涉及到光頭的機械切換過程,因此佔用讀碟時間,讀碟速度較慢,雜訊大,且在精密的鐳射頭內部容易産生機械故障,成本也相對較高。啓動速度較慢、尋道時間長、光頭一物兩用損耗較大。目前,TOSHIBA、安橋公司在自己的 DVD 産品上採用了這項技術。 3、雙光頭雙聚透鏡 即採取兩套完全獨立的光頭,擁有
49、兩套不同焦距的透鏡,採用各司其職的信號拾取系統分別讀取 CD/VCD 和 DVD。因此讀碟性能較好,另一大優點就是能相容 CD-R 和 CD-RW。因 CD-R 和 CD-RW 的資料反射面料由氰蘭染料製成,對 780nm 的雷射光束反射能力很強,而對於 645nm 的短波長雷射光束,幾乎會全部吸收,而只有 645nm 雷射光束的單光頭 DVD 是無法相容 CD-R 和 CD-RW 等可記錄的 CD 碟片。但因採取雙光頭,因此成本最高,且其伺服機構在讀盤時有一個雙光頭的切換過程,佔有時間,讀盤速度慢,機械系統複雜,容易出現機械切換故障。目前,Sony 及日立公司均採用這種光頭技術。 4、單光頭雙波長 此技術採取一個鐳射頭,內部安裝兩個不同的鐳射發射器(相當於將兩個光頭集成在一起),技術含量高,通過使用一組聚焦鏡所産生的 650nm 和 780nm 波長的鐳射拾取信號,來分別讀取 CD/VCD 和 DVD,在保持單光頭單聚焦鏡的優勢基礎上更加提高了讀片性能和認盤速度,又免去了因更換鐳射頭或聚焦鏡所帶來的時間佔用和機械故障。且相容性好,能很好地相容 CD-R 和 CD-R