Un reproductor de CD es un dispositivo electrónico que reproduce discos compactos de audio , que son un formato de almacenamiento de datos de disco óptico digital . Los reproductores de CD se vendieron por primera vez a los consumidores en 1982. Los CD suelen contener grabaciones de material de audio, como música o audiolibros . Los reproductores de CD pueden ser parte de sistemas estéreo domésticos , sistemas de audio para automóviles , computadoras personales o reproductores de CD portátiles , como boombox de CD . La mayoría de los reproductores de CD producen una señal de salida a través de un conector para auriculares o conectores RCA . Para usar un reproductor de CD en un sistema estéreo doméstico, el usuario conecta un cable RCA desde las tomas RCA a un equipo de alta fidelidad (u otro amplificador ) y altavoces para escuchar música. Para escuchar música usando un reproductor de CD con un conector de salida de auriculares, el usuario conecta auriculares o audífonos en el conector de auriculares.
Las unidades modernas pueden reproducir formatos de audio distintos de la codificación de audio CD PCM original , como MP3 , AAC y WMA . Los DJ que tocan música de baile en clubes suelen utilizar reproductores especializados con una velocidad de reproducción ajustable para alterar el tono y el tempo de la música. Los ingenieros de audio que utilizan reproductores de CD para reproducir música para un evento a través de un sistema de refuerzo de sonido utilizan reproductores de CD profesionales de calidad de audio. La función de reproducción de CD también está disponible en computadoras equipadas con unidades de CD-ROM / DVD-ROM, así como en reproductores de DVD y la mayoría de las consolas de videojuegos domésticas basadas en discos ópticos .
Historia
El inventor estadounidense James T. Russell es conocido por inventar el primer sistema para registrar información digital en una lámina óptica transparente que se ilumina desde atrás con una lámpara halógena de alta potencia. [1] [2] La solicitud de patente de Russell se presentó por primera vez en 1966, y se le otorgó una patente en 1970. Después del litigio, Sony y Philips otorgaron la licencia de las patentes de Russell (entonces en poder de una empresa canadiense, Optical Recording Corp.) en la década de 1980. [3] [4] [5]
El disco compacto es una evolución de la tecnología LaserDisc , donde se utiliza un rayo láser enfocado que permite la alta densidad de información requerida para señales de audio digital de alta calidad. Los prototipos fueron desarrollados por Philips y Sony de forma independiente a finales de la década de 1970. [6] En 1979, Sony y Philips establecieron un grupo de trabajo conjunto de ingenieros para diseñar un nuevo disco de audio digital. Después de un año de experimentación y discusión, el estándar Red Book CD-DA se publicó en 1980. Después de su lanzamiento comercial en 1982, los discos compactos y sus reproductores fueron extremadamente populares. A pesar de costar hasta $ 1,000, se vendieron más de 400,000 reproductores de CD en los Estados Unidos entre 1983 y 1984. [7] El éxito del disco compacto se ha atribuido a la cooperación entre Philips y Sony , quienes se unieron para acordar y desarrollar compatibilidad hardware. El diseño unificado del disco compacto permitió a los consumidores comprar cualquier disco o reproductor de cualquier empresa y permitió que el CD dominara el mercado de la música en casa sin ningún desafío. [8]
El Sony CDP-101 , lanzado en 1982, fue el primer reproductor de discos compactos lanzado comercialmente en el mundo. [9]
A diferencia de los primeros reproductores LaserDisc , los primeros reproductores de CD ya usaban diodos láser en lugar de láseres de helio-neón más grandes . [10] [11]
Prototipos de discos láser de audio digital
En 1974, Lou Ottens, director de la división de audio de Philips , creó un pequeño grupo con el objetivo de desarrollar un disco de audio óptico analógico [12] con un diámetro de 20 cm (7,9 pulgadas) y una calidad de sonido superior a la del disco de vinilo. [13] Sin embargo, debido al desempeño insatisfactorio del formato analógico, dos ingenieros de investigación de Philips recomendaron un formato digital en marzo de 1974. [12] En 1977, Philips estableció un laboratorio con la misión de crear un disco de audio digital. El diámetro del disco compacto prototipo de Philips se fijó en 11,5 cm (4,5 pulgadas), la diagonal de un casete de audio. [12] [14]
Heitaro Nakajima , quien desarrolló una grabadora de audio digital temprana dentro de la organización nacional de radiodifusión pública de Japón NHK en 1970, se convirtió en gerente general del departamento de audio de Sony en 1971. Su equipo desarrolló una grabadora de cinta de audio con adaptador PCM digital utilizando una grabadora de video Betamax en 1973. Después de esto, en 1974 se dio fácilmente el salto al almacenamiento de audio digital en un disco óptico. [15] Sony demostró públicamente por primera vez un disco de audio digital óptico en septiembre de 1976. Un año después, en septiembre de 1977, Sony mostró a la prensa un disco de 30 cm (12 pulgadas) que podía reproducir 60 minutos de audio digital (frecuencia de muestreo de 44,100 Hz y Resolución de 16 bits) mediante modulación MFM . [16] En septiembre de 1978, la compañía demostró un disco de audio digital óptico con un tiempo de reproducción de 150 minutos, una frecuencia de muestreo de 44,056 Hz, una resolución lineal de 16 bits y un código de corrección de errores entrelazado cruzado , especificaciones similares a las que se establecieron más tarde para el formato estándar de disco compacto en 1980. Los detalles técnicos del disco de audio digital de Sony se presentaron durante la 62ª Convención AES , celebrada del 13 al 16 de marzo de 1979 en Bruselas . [16] El documento técnico AES de Sony se publicó el 1 de marzo de 1979. Una semana después, el 8 de marzo, Philips hizo una demostración pública de un prototipo de disco de audio digital óptico en una conferencia de prensa llamada "Philips Introduce Compact Disc" [17] en Eindhoven . Holanda . [18]
Colaboración y estandarización
El ejecutivo de Sony, Norio Ohga , luego CEO y presidente de Sony, y Heitaro Nakajima estaban convencidos del potencial comercial del formato e impulsaron un mayor desarrollo a pesar del escepticismo generalizado. [19] Como resultado, en 1979, Sony y Philips establecieron un grupo de trabajo conjunto de ingenieros para diseñar un nuevo disco de audio digital. Dirigida por los ingenieros Kees Schouhamer Immink [20] y Toshitada Doi , la investigación impulsó la tecnología láser y de discos ópticos . [17] Después de un año de experimentación y discusión, el grupo de trabajo elaboró el estándar Red Book CD-DA . Publicado por primera vez en 1980, el estándar fue adoptado formalmente por la IEC como estándar internacional en 1987, y varias enmiendas se convirtieron en parte del estándar en 1996.
Philips acuñó el término disco compacto en consonancia con otro producto de audio, el Compact Cassette , [14] y contribuyó al proceso de fabricación general , basado en la tecnología de vídeo LaserDisc. Philips también contribuyó con modulación de ocho a catorce (EFM), que ofrece cierta resistencia a defectos como arañazos y huellas dactilares, mientras que Sony contribuyó con el método de corrección de errores , CIRC . La historia del disco compacto , [12] contada por un ex miembro del grupo de trabajo, brinda información básica sobre las muchas decisiones técnicas tomadas, incluida la elección de la frecuencia de muestreo, el tiempo de reproducción y el diámetro del disco. El grupo de trabajo constaba de alrededor de cuatro a ocho personas, [21] [22] aunque, según Philips, el Compact Disc fue "inventado colectivamente por un gran grupo de personas que trabajaban en equipo". [23]
Primeros CD y reproductores de Red Book
“Red Book” fue el primer estándar de la serie de estándares Rainbow Books .
Philips estableció la planta de operaciones de prensado de Polydor en Langenhagen, cerca de Hannover , Alemania , y rápidamente superó una serie de hitos.
- La primera prueba de presión era de una grabación de Richard Strauss 's Eine Alpensinfonie ( una sinfonía alpina ) desempeñado por la Filarmónica de Berlín y dirigido por Herbert von Karajan , que había sido reclutado como embajador para el formato en 1979. [24]
- La primera demostración pública fue en el programa de televisión de la BBC Tomorrow's World en 1981, cuando se escuchó el álbum Living Eyes (1981) de Bee Gees . [25]
- El primer disco compacto comercial se produjo el 17 de agosto de 1982. Era una grabación de 1979 de Claudio Arrau interpretando valses de Chopin (Philips 400 025-2). Arrau fue invitado a la planta de Langenhagen para presionar el botón de inicio.
- El primer CD de música popular producido en la nueva fábrica fue The Visitors (1981) de ABBA . [26]
- Los primeros 50 títulos fueron puestos en libertad en Japón el 1 de octubre de 1982, con el primer CD catalogados en esta ola de ser una reedición de Billy Joel 's de la calle 52 . [27]
El lanzamiento japonés fue seguido en marzo de 1983 por la introducción de reproductores de CD y discos en Europa [28] y Norteamérica (donde CBS Records lanzó dieciséis títulos). [29] Este evento se ve a menudo como el "Big Bang" de la revolución del audio digital. El nuevo disco de audio fue recibido con entusiasmo, especialmente en las comunidades de audiófilos y música clásica de adopción temprana , y su calidad de manejo recibió elogios especiales. A medida que el precio de los reproductores bajó gradualmente y con la introducción del Walkman portátil , el CD comenzó a ganar popularidad en los mercados más grandes de la música popular y rock. El primer artista en vender un millón de copias en CD fue Dire Straits , con su álbum de 1985 Brothers in Arms . [30] El primer artista importante en convertir todo su catálogo en CD fue David Bowie , cuyos 15 álbumes de estudio fueron puestos a disposición por RCA Records en febrero de 1985, junto con cuatro álbumes de grandes éxitos. [31] En 1988, se fabricaron 400 millones de CD en 50 plantas de prensado en todo el mundo. [32]
Mayor desarrollo y declive
Se planeó que el CD fuera el sucesor del disco de gramófono para reproducir música, más que principalmente como un medio de almacenamiento de datos, pero desde sus orígenes como formato de música, su uso ha crecido hasta abarcar otras aplicaciones. En 1983, tras la introducción del CD, Immink y Braat presentaron los primeros experimentos con discos compactos borrables durante la 73ª Convención de AES . [33] En junio de 1985, se introdujo el CD-ROM (memoria de sólo lectura) legible por computadora y, en 1990, el CD-Recordable , también desarrollado por Sony y Philips. [34] Los CD grabables eran una nueva alternativa a la cinta para grabar música y copiar álbumes de música sin los defectos introducidos en la compresión utilizada en otros métodos de grabación digital. Otros formatos de video más nuevos, como DVD y Blu-ray, utilizan la misma geometría física que el CD, y la mayoría de los reproductores de DVD y Blu-ray son compatibles con versiones anteriores de CD de audio.
A principios de la década de 2000, el reproductor de CD había reemplazado en gran medida al reproductor de casetes de audio como equipo estándar en los automóviles nuevos, siendo 2010 el último año modelo para cualquier automóvil en los Estados Unidos que tuviera un reproductor de casetes equipado de fábrica. [35] Actualmente, con la creciente popularidad de los reproductores de audio digitales portátiles, como los teléfonos móviles y el almacenamiento de música de estado sólido, los reproductores de CD se están eliminando de los automóviles en favor de las entradas auxiliares minijack y las conexiones a dispositivos USB. [ cita requerida ]
Algunos reproductores de CD incorporan cambiadores de discos. Por lo general, estos pueden contener 3 o 5 discos a la vez y cambiar de un disco a otro sin la intervención del usuario. Había disponibles cambiadores de discos capaces de contener hasta 400 discos a la vez. Además, el usuario puede elegir manualmente el disco que se reproducirá, haciéndolo similar a una máquina de discos . A menudo se integraban en sistemas de audio para automóviles y estéreo domésticos, aunque NEC fabricó una vez un cambiador de CD de 7 discos para PC. Algunos también pueden reproducir discos DVD y Blu-ray.
Mientras tanto, con el advenimiento y la popularidad de la distribución basada en Internet de archivos en formatos de audio comprimidos con pérdidas como MP3 , las ventas de CD comenzaron a disminuir en la década de 2000. Por ejemplo, entre 2000 y 2008, a pesar del crecimiento general de las ventas de música y de un año anómalo de aumento, las ventas de CD de las principales discográficas se redujeron en general en un 20% [36] , aunque las ventas de música independiente y de bricolaje pueden tener un mejor seguimiento (según las cifras publicadas 30 de marzo de 2009), y los CD siguen vendiéndose mucho. [37] En 2012, los CD y DVD representaban solo el 34 por ciento de las ventas de música en los Estados Unidos. [38] En Japón, sin embargo, más del 80 por ciento de la música se compró en CD y otros formatos físicos a partir de 2015. [39] A partir de 2020, algunos músicos todavía están lanzando casetes compactos, discos de vinilo y CD, principalmente como mercancía, para permitir que los fanáticos brinden apoyo financiero mientras reciben algo tangible a cambio.
Funcionamiento interno
El proceso de reproducción de un CD de audio, promocionado como un medio de almacenamiento de audio digital, comienza con el disco compacto de policarbonato de plástico, un medio que contiene los datos codificados digitalmente. El disco se coloca en una bandeja que se abre (como con los reproductores de CD portátiles) o se desliza hacia afuera (la norma con los reproductores de CD en el hogar, unidades de disco de computadora y consolas de juegos). En algunos sistemas, el usuario desliza el disco en una ranura (por ejemplo, reproductores de CD estéreo de automóvil). Una vez que el disco se carga en la bandeja, los datos se leen mediante un mecanismo que escanea la pista de datos en espiral utilizando un rayo láser . Un motor eléctrico hace girar el disco. El control de seguimiento se realiza mediante servoamplificadores analógicos y luego la señal analógica de alta frecuencia leída en el disco se digitaliza, procesa y decodifica en audio analógico y datos de control digital que utiliza el reproductor para colocar el mecanismo de reproducción en la pista correcta. saltar y buscar funciones y mostrar la pista, el tiempo, el índice y, en los reproductores más nuevos de la década de 2010, mostrar el título y la información del artista en una pantalla ubicada en el panel frontal. [40]
Recuperación de señal analógica del disco
Para leer los datos del disco, un rayo láser brilla en la superficie del disco. Las diferencias de superficie entre los discos que se están reproduciendo y las pequeñas diferencias de posición una vez cargados se manejan mediante el uso de una lente móvil con una distancia focal muy cercana para enfocar la luz en el disco. Una lente de baja masa acoplada a una bobina electromagnética se encarga de mantener enfocado el haz en la pista de datos de 600 nm de ancho.
Cuando el reproductor intenta leer desde una parada, primero realiza un programa de búsqueda de enfoque que mueve la lente hacia arriba y hacia abajo desde la superficie del disco hasta que se detecta un reflejo; cuando hay un reflejo, la electrónica servo se bloquea en su lugar manteniendo la lente en perfecto enfoque mientras el disco gira y cambia su altura relativa desde el bloque óptico.
Las diferentes marcas y modelos de conjuntos ópticos utilizan diferentes métodos de detección de enfoque. En la mayoría de los reproductores, la detección de la posición de enfoque se realiza utilizando la diferencia en la salida de corriente de un bloque de cuatro fotodiodos. El bloque de fotodiodos y la óptica están dispuestos de tal manera que un enfoque perfecto proyecta un patrón circular en el bloque mientras que un enfoque lejano o cercano proyecta una elipse que difiere en la posición del borde largo en norte-sur o oeste-suroeste. Esa diferencia es la información que usa el servoamplificador para mantener la lente a la distancia de lectura adecuada durante la operación de reproducción, incluso si el disco está deformado. [41]
Otro servo mecanismo en el reproductor se encarga de mantener el haz enfocado centrado en la pista de datos.
Existen dos diseños de captadores ópticos, la serie CDM original de Philips utiliza un actuador magnético montado en un brazo oscilante para realizar un seguimiento grueso y fino. Usando solo un rayo láser y el bloque de 4 fotodiodos, el servo sabe si la pista está centrada midiendo el movimiento lado a lado de la luz del rayo que golpea el bloque y corrige para mantener la luz en el centro.
El otro diseño de Sony utiliza una rejilla de difracción para dividir la luz láser en un haz principal y dos subhaces. Cuando se enfocan, los dos haces periféricos cubren el borde de las pistas adyacentes a unos pocos micrómetros de distancia del haz principal y se reflejan en dos fotodiodos separados del bloque principal de cuatro. El servo detecta la señal de RF que se recibe en los receptores periféricos y la diferencia de salida entre estos dos diodos conforma la señal de error de seguimiento que utiliza el sistema para mantener la óptica en la pista adecuada. La señal de seguimiento se envía a dos sistemas, uno integrado en el conjunto de la lente de enfoque puede realizar una corrección de seguimiento fina y el otro sistema puede mover todo el conjunto óptico uno al lado del otro para realizar saltos de seguimiento aproximados.
La suma de la salida de los cuatro fotodiodos hace que la señal de RF o de alta frecuencia, que es un espejo electrónico de los hoyos y las tierras, se grabe en el disco. La señal de RF, cuando se observa en un osciloscopio, tiene un patrón característico de "ojo de pez" y su utilidad en el mantenimiento de la máquina es primordial para detectar y diagnosticar problemas y calibrar los reproductores de CD para su funcionamiento.
Procesamiento de señales digitales
La primera etapa en la cadena de procesamiento de la señal de RF analógica (del dispositivo fotorreceptor) es digitalizarla. Usando varios circuitos como un simple comparador o un cortador de datos, la señal analógica se convierte en una cadena de dos valores digitales binarios, 1 y 0. Esta señal transporta toda la información en un CD y se modula usando un sistema llamado EFM (Ocho a catorce modulación). La segunda etapa es demodular la señal EFM en un marco de datos que contiene las muestras de audio, los bits de paridad de corrección de errores, de acuerdo con el código de corrección de errores CIRC , y los datos de control para la pantalla del reproductor y la microcomputadora. El demodulador EFM también decodifica parte de la señal de CD y la enruta a los circuitos adecuados, separando los datos de audio, paridad y control (subcódigo).
Después de la demodulación, un corrector de errores CIRC toma cada trama de datos de audio, la almacena en una memoria SRAM y verifica que se haya leído correctamente, si no es así, toma los bits de paridad y corrección y corrige los datos, luego los saca a un DAC para convertirlo en una señal de audio analógica. Si los datos que faltan son suficientes para hacer imposible la recuperación, la corrección se realiza interpolando los datos de los fotogramas posteriores para que no se note la parte faltante. Cada jugador tiene una capacidad de interpolación diferente. Si faltan demasiadas tramas de datos o son irrecuperables, la señal de audio puede ser imposible de reparar por interpolación, por lo que se activa una bandera de silenciamiento de audio para silenciar el DAC y evitar que se reproduzcan datos no válidos.
El estándar Redbook dicta que, si hay datos de audio no válidos, erróneos o faltantes, no se pueden emitir a los altavoces como ruido digital, debe silenciarse.
Control del jugador
El formato de CD de audio requiere que cada reproductor tenga suficiente potencia de procesamiento para decodificar los datos del CD; esto normalmente se realiza mediante circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC). Sin embargo, los ASIC no funcionan por sí mismos; requieren un microordenador o microcontrolador principal para orquestar toda la máquina.
Tipos de diseño de bandejas
Carga de bandeja
Sony lanzó su reproductor de CD CDP-101 [42] en 1982 con un diseño de bandeja deslizable para el CD. Como era fácil de fabricar y usar, la mayoría de los fabricantes de reproductores de CD se quedaron con el estilo de bandeja desde entonces. [43] [44] El mecanismo de la bandeja también se usa en muchas carcasas de computadoras de escritorio modernas , así como en los CD-i de Philips , PlayStation 2 , Xbox y Xbox 360 . Sin embargo, ha habido algunas excepciones notables a este diseño de bandeja de CD común.
Carga vertical
Durante el lanzamiento del primer prototipo de reproductor de CD "Goronta" [45] de Sony en la Feria de audio japonesa en 1982, Sony mostró el diseño de carga vertical. Aunque el diseño del prototipo de Sony nunca se puso en producción en serie, el concepto fue adoptado durante un tiempo por varios de los primeros fabricantes japoneses de reproductores de CD, incluidos Alpine / Luxman , Matsushita bajo la marca Technics , Kenwood y Toshiba / Aurex . Para los primeros reproductores de carga vertical, Alpine adquirió sus diseños de reproductores AD-7100 para Luxman, [46] Kenwood y Toshiba (utilizando su marca Aurex). Kenwood agregó sus salidas "Sigma Drive" a este diseño como una modificación. Se puede ver una imagen de este diseño inicial en el sitio web de Panasonic. [47] La carga vertical es similar a la común en las platinas de casete , donde el soporte se abre y el disco se deja caer sobre él. El soporte se cierra manualmente a mano, por motor después de presionar un botón, o de forma completamente automática. Algunos reproductores de CD combinan la carga vertical con la carga por ranura debido a que el disco se introduce más en el soporte del disco a medida que se cierra.
Carga superior
En 1983 , Philips , en el lanzamiento del formato de CD en los Estados Unidos y Europa, mostró los primeros diseños de bandeja de CD de carga superior con su reproductor de CD CD100. [48] [49] (Los productos de audio Philips se vendían como Magnavox en los EE. UU. En ese momento). El diseño tenía una abrazadera en la tapa que significaba que el usuario tenía que cerrarla sobre el CD cuando se colocaba dentro de la máquina. Más tarde, Meridian presentó su reproductor de CD de "gama alta" MCD, [50] con electrónica Meridian en el chasis Philips CD100.
La carga superior se adoptó en varios diseños de equipos, como minisistemas y reproductores de CD portátiles, pero entre los reproductores de CD de componentes estéreo, solo se han fabricado unos pocos modelos de carga superior. Los ejemplos incluyen los reproductores de las series D-500 y D-500X [51] de Luxman y el DP-S1 de Denon , [52] ambos lanzados en 1993. La carga superior también es común en reproductores destinados a transmisiones y sonido en vivo "DJ". uso, como el SL-P50 de Technics (1984-1985) y el SL-P1200 de Technics (1986-1992). Imitan más de cerca la disposición física y la ergonomía de los tocadiscos utilizados en esas aplicaciones.
El diseño de la bandeja del disco de carga superior también se utiliza en la mayoría de las consolas de videojuegos de quinta generación ( PlayStation , Sega Saturn y 3DO Interactive Multiplayer ), así como en Sega Dreamcast , Nintendo GameCube y Wii Mini .
Carga de bandeja con mecanismo deslizante
El Philips CD303 de 1983-1984 fue el primer reproductor en adoptar la carga de bandeja con un mecanismo de juego deslizante. Básicamente, cuando salió la bandeja para recoger el CD, todo el sistema de transporte del reproductor también salió como una sola unidad. Los jugadores Meridians 200 y 203 eran de este tipo. También fueron los primeros en utilizar un diseño en el que la electrónica de audio estaba en una caja separada de la unidad de CD y el mecanismo de captación. Un mecanismo similar se utiliza en unidades de disco óptico delgadas (también conocidas como unidad de DVD interna delgada, unidad óptica o grabadora de DVD), que alguna vez se usaron comúnmente en computadoras portátiles.
Carga de ranuras
La carga por ranura es el mecanismo de carga preferido para los reproductores de audio para automóviles. No hay una bandeja que salga y se utiliza un motor para ayudar a la inserción y extracción del disco. Algunos mecanismos de carga de ranuras y cambiadores pueden cargar y reproducir Mini-CD sin la necesidad de un adaptador (como la ranura para discos de tamaño estándar del modelo original de Wii que es capaz de aceptar discos de juegos GameCube más pequeños ) pero pueden funcionar con una funcionalidad limitada ( un cambiador de discos con un Mini CD insertado se negará a funcionar hasta que se extraiga dicho disco, por ejemplo). Los CD no circulares no se pueden utilizar en dichos cargadores porque no pueden manejar discos no circulares. Cuando se insertan, estos discos pueden atascarse y dañar el mecanismo. También se usa en algunas computadoras portátiles, la PlayStation 3 original y delgada , el modelo original de Wii y su Family Edition y la mayoría de las consolas de videojuegos de octava generación ( Wii U , PlayStation 4 y Xbox One ), así como la novena generación. PlayStation 5 y Xbox Serie X .
Mecanismos de captación
Existen dos tipos de mecanismos de seguimiento óptico:
- El mecanismo de brazo oscilante , originalmente diseñado por Philips [53] : la lente se mueve al final de un brazo, de manera similar al conjunto de brazo de tono de un tocadiscos . Usado en los primeros reproductores de CD de Philips y luego reemplazado por mecanismos radiales más baratos.
- El mecanismo radial , diseñado por Sony, que es el que se utilizó en la mayoría de los reproductores de CD en la década de 2000: la lente se mueve sobre un riel radial impulsado por un engranaje giratorio de un motor o un conjunto magnético lineal. El motor o conjunto magnético lineal consiste en un solenoide montado en el conjunto de láser móvil, enrollado sobre un campo magnético permanente unido a la base del mecanismo. También se conoce como seguimiento lineal de tres haces.
El mecanismo de brazo oscilante tiene una ventaja distintiva sobre el otro en que no "salta" cuando el riel se ensucia. Los mecanismos de brazo oscilante tienden a tener una vida mucho más larga que sus contrapartes radiales. [ cita requerida ] La principal diferencia entre los dos mecanismos es la forma en que leen los datos del disco. El mecanismo de brazo oscilante utiliza una bobina magnética enrollada sobre un imán permanente para proporcionar el movimiento de seguimiento al ensamblaje del láser de una manera similar que un disco duro mueve su cabeza a través de las pistas de datos. También utiliza otro mecanismo de movimiento magnético conectado a la lente de enfoque para enfocar el rayo láser en la superficie del disco. Al operar los actuadores de seguimiento o de enfoque, el rayo láser se puede colocar en cualquier parte del disco. Este mecanismo emplea un solo rayo láser y un conjunto de cuatro fotodiodos para leer, enfocar y realizar un seguimiento de los datos provenientes del disco. [54]
El mecanismo de seguimiento lineal utiliza un motor y engranajes de reducción para mover el conjunto láser radialmente a través de las pistas del disco y también tiene un conjunto de seis bobinas montadas en la lente de enfoque sobre un campo magnético permanente. Un juego de dos bobinas mueve la lente más cerca de la superficie del disco, proporcionando el movimiento de enfoque, y el otro juego de bobinas mueve la lente radialmente, proporcionando un movimiento de seguimiento más fino. Este mecanismo utiliza el método de seguimiento de tres haces en el que se utiliza un rayo láser principal para leer y enfocar la pista de datos del disco utilizando tres o cuatro fotodiodos, según el método de enfoque, y dos haces más pequeños leen las pistas adyacentes a cada lado. para ayudar al servo a mantener el seguimiento utilizando dos fotodiodos "auxiliares" más . [55]
Componentes mecánicos
Un reproductor de CD tiene tres componentes mecánicos principales: un motor de accionamiento , un sistema de lentes o cabezal de lectura y un mecanismo de seguimiento . El motor de accionamiento (también llamado husillo) hace girar el disco a una velocidad de exploración de 1,2 a 1,4 m / s ( velocidad lineal constante ), equivalente a aproximadamente 500 RPM en el interior del disco y aproximadamente 200 RPM en el borde exterior. (Un disco reproducido de principio a fin reduce su velocidad de rotación durante la reproducción). El mecanismo de seguimiento mueve el sistema de lentes a lo largo de las pistas en espiral en las que se codifica la información, y el conjunto de lentes lee la información utilizando un rayo láser producido por un diodo láser . El láser lee información al enfocar un rayo en el CD, que se refleja en la superficie reflejada del disco hacia un sensor de matriz de fotodiodos . El sensor detecta cambios en el haz y una cadena de procesamiento digital interpreta estos cambios como datos binarios. Los datos se procesan y, finalmente, se convierten en sonido mediante un convertidor de digital a analógico (DAC).
Un TOC o tabla de contenido se encuentra después del área de "entrada" del disco, que se encuentra en un anillo interior del disco, y contiene aproximadamente cinco kilobytes de espacio disponible. Es la primera información que el reproductor lee cuando se carga el disco en el reproductor y contiene información sobre el número total de pistas de audio, el tiempo de ejecución en el CD, el tiempo de ejecución de cada pista y otra información como ISRC y el estructura de formato del disco. El TOC es de vital importancia para el disco que si el reproductor no lo lee correctamente, el CD no se podrá reproducir. Por eso se repite 3 veces antes de que comience el primer programa musical. El área de "salida" al final (el periférico exterior) del disco le dice al reproductor que el disco ha llegado a su fin.
Funciones del reproductor de CD
Los reproductores de CD pueden emplear varias formas de mejorar el rendimiento o reducir la cantidad de componentes o el precio. Es probable que se encuentren características como sobremuestreo, DAC de un bit, DAC duales, interpolación (corrección de errores), almacenamiento en búfer anti-omisión, salidas digitales y ópticas. Otras características mejoran la funcionalidad, como la programación de pistas, la reproducción y repetición aleatoria o el acceso directo a las pistas. Sin embargo, otros están relacionados con el objetivo previsto del reproductor de CD, como el sistema antideslizamiento para automóviles y reproductores de CD portátiles, control de tono y cola para un reproductor de CD de DJ, integración remota y de sistema para reproductores domésticos. A continuación, se describen algunas características:
- El sobremuestreo es una forma de mejorar el rendimiento del filtro de paso bajo presente en la salida de la mayoría de los reproductores de CD. Al utilizar una frecuencia de muestreo más alta, un múltiplo de los 44,1 kHz utilizados por la codificación de CD, puede emplear un filtro con requisitos mucho más bajos.
- Los DAC de un bit eran menos costosos que otros tipos de DAC, al tiempo que proporcionaban un rendimiento similar.
- Los DAC duales a veces se anunciaban como una característica porque algunos de los primeros reproductores de CD usaban un solo DAC y lo cambiaban entre canales. Esto requirió circuitos de soporte adicionales, posiblemente degradando la calidad del sonido.
- Anti-skip o Antishock , es una forma en que el reproductor de CD evita interrumpir la salida de audio cuando el mecanismo de reproducción del disco experimenta un golpe mecánico. Consiste en un procesador de datos adicional y un chip RAM instalado en el reproductor que lee el disco a doble velocidad y almacena varios cuadros de datos de audio en un búfer de memoria RAM para su posterior decodificación. Algunos reproductores pueden comprimir los datos de audio antes de almacenarlos en búfer para usar chips de RAM de menor capacidad (y menos costosos). Los jugadores típicos pueden almacenar aproximadamente 44 segundos de datos de audio en un chip RAM de 16 mbit.
Reproductores de CD portátiles
Pequeños reproductores portátiles
Un reproductor de CD portátil es un reproductor de audio portátil que se utiliza para reproducir discos compactos . Los reproductores de CD portátiles funcionan con baterías y tienen un conector para auriculares de 1/8 "en el que el usuario conecta un par de auriculares . El primer reproductor de CD portátil lanzado fue el D-50 de Sony . [56] Se fabricó el D-50 disponible en el mercado en 1984, [57] y adoptado para toda la línea de reproductores de CD portátiles de Sony .
En 1998, los reproductores de MP3 portátiles comenzaron a competir con los reproductores de CD portátiles. Después de que Apple Computer ingresara al mercado de reproductores de música con su línea iPod , en diez años se convirtió en el vendedor dominante de reproductores de audio digitales portátiles , "... mientras que el ex gigante Sony (fabricante del Walkman [portátil] y [CD] Discman [fue ] luchando ". [58] Este cambio de mercado se inició cuando se introdujo el primer reproductor de audio digital portátil, el reproductor de música digital Rio . El reproductor MP3 Rio de 64 MB permitió a los usuarios almacenar alrededor de 20 canciones. [59] Uno de los beneficios del Rio sobre los reproductores de CD portátiles fue que, dado que el Rio no tenía partes móviles, ofrecía reproducción sin saltos. [59] Desde 1998, el precio de los reproductores de audio digitales portátiles ha bajado y la capacidad de almacenamiento ha aumentado significativamente. , los usuarios pueden "llevar [su] colección de música completa en un reproductor [de audio digital] del tamaño de un paquete de cigarrillos". [59] El iPod de 4 GB, por ejemplo, tiene capacidad para más de 1.000 canciones. [59]
Boomboxes
Un boombox es un término común para un casete portátil y una radio AM / FM que consta de un amplificador, dos o más altavoces y un asa de transporte. A partir de la década de 1990, los boomboxes generalmente incluían un reproductor de CD. El reproductor de CD boombox es el único tipo de reproductor de CD que produce sonido audible por el oyente de forma independiente, sin la necesidad de auriculares o un amplificador o sistema de altavoces adicional. Diseñado para la portabilidad, los boomboxes pueden funcionar con baterías y con corriente de línea. El boombox se introdujo en el mercado estadounidense a mediados de la década de 1970. El deseo de unos graves más fuertes y pesados llevó a cajas más grandes y pesadas; en la década de 1980, algunos boomboxes habían alcanzado el tamaño de una maleta . La mayoría de los boombox funcionan con baterías, lo que genera cajas voluminosas y extremadamente pesadas. [60]
La mayoría de los boomboxes de la década de 2010 suelen incluir un reproductor de CD compatible con CD-R y CD-RW , lo que permite al usuario llevar sus propias compilaciones de música en un medio de mayor fidelidad. Muchos también permiten que el iPod y dispositivos similares se conecten a ellos a través de uno o más puertos auxiliares. Algunos también admiten formatos como MP3 y WMA . Otra variante moderna es un reproductor de DVD / boombox con una unidad de CD / DVD de carga superior y una pantalla de video LCD en la posición que una vez estuvo ocupada por una pletina de casete. [61] Muchos modelos de este tipo de boombox incluyen entradas para video externo (como transmisiones de televisión ) y salidas para conectar el reproductor de DVD a un televisor de tamaño completo.
Equipo de DJ
Los disc jockeys (DJ) que están tocando una mezcla de canciones en un club de baile , rave o club nocturno crean sus mezclas de baile haciendo que las canciones se reproduzcan en dos o más fuentes de sonido y usando un mezclador de DJ para realizar una transición sin problemas entre las canciones. En la era disco de los 70 , los DJ solían utilizar dos tocadiscos . [62] Desde la década de 1980 hasta la de 1990, dos reproductores de casetes compactos se convirtieron en una fuente de sonido popular para los DJ. [63] En las décadas siguientes, los DJ cambiaron a los CD y luego a los reproductores de audio digital . Los DJ que utilizan CD y reproductores de CD suelen utilizar reproductores de CD para DJ especializados que tienen funciones que no están disponibles en los reproductores de CD normales.
Los DJ que realizan " scratching ", la creación de sonidos rítmicos y efectos de sonido a partir de grabaciones de sonido, tradicionalmente usaban discos de vinilo y tocadiscos . En la década de 2010, se pueden utilizar algunos reproductores de CD de DJ especializados para crear los mismos efectos de "scratch" utilizando canciones en CD.
Ver también
- Casete compacto
- Disco compacto
- De alta fidelidad
- Audio de alta gama
- Tocadiscos tragamonedas
- Lista de fabricantes de reproductores de discos compactos
- CD MP3
- Unidad de disco óptico
- Casete de radio
- Receptor de radio , incluye información sobre Radio CD / DVD.
- Cambiador de registros
- Transporte (grabación)
Referencias
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enlaces externos
- El funcionamiento interno de las unidades de CD / DVD WeCanFigureThisOut.org
- El circuito de audio : una lista completa de marcas de reproductores de CD
- Información técnica sobre reproductores de CD
- Reproductores de CD de megadiscos