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万利达“歌王”MDVD-6800影碟机电路组成及工作原理

万利达“歌王”MDVD-6800影碟机电路组成及工作原理

点击数:7210 次   录入时间:03-04 11:55:23   整理:http://www.55dianzi.com   LD-DVD-VCD-摄录放像

  一、整机组成
  
  万利达“歌王”MDVD-6800影碟机具有播放和点歌两种职能,按碟片类型而进入相应的工作方式。
  
  作为一台DVD播放机,能够播放DVD影音碟片,输出视频图像和声音,水平清晰度达到500线以上;内含杜比AC-3八声道解码,直接输出解码音频信号.再现高品质的声音效果;支持多角度、多语言播放;兼容播放超级VCD、VCD、CD、MP3、Dr.OKO等碟片,支持CD-R、CD-RW碟片。
  
  作为一台MIDI音乐产生器,当播放卡拉OK曲库光盘时能够从光盘上读取索引文件(用于索引所点乐曲的MIDI数据)、MIDI压缩文件(包括乐曲地址码和歌词字幕数据)、人声数据和背景数据。利用机内的MIDI电路,由电子音乐合成器根据光盘曲目的数据产生电子乐曲,具有人声的曲目还可有人声演唱,并且能输出高清晰的DVD背景图像和显示与乐曲同步的歌词字符。
  
  “歌王”MDVD-6800影碟机的电路结构,由能完成以上两种职能的硬件组成,并带有相应的控制软件。
  
  1.完整的DVD影碟机电路
  
  包括DVD机心(采用日立光头,包含MTK伺服控制电路和数字信号处理电路)、MPEG解压电路(美国斯高柏c-CUBE的解码芯片ZiVA-4.1)及附属的4x16M SDRAM存储器、音频D/A、卡拉OK混响电路(采用三菱公司顶级芯片M65831)、VFD显示及面板键控电路、电源电路等。
  
  2.机心采用ATAPI接口
  
  为与ATAPI接口相连,在主板上增加了由74HC245组成的八位总线接口电路。
  
  3.具有完整的MIDI音乐合成电路
  
  包括MIDI音乐合成器芯片SAM9733、MIDI存储器(用于存储合成算法数据程序、渡表数据,以及合成乐曲中间处理过程的数据暂存)和MIDI合成所需的控制微处理器MIDI MCU(即系统副MCU)。
  
  4.人声及叠加电路
  
  人声数据是以MP3格式存储的,采样频率为44.lkHz,码率64kB/s,人声处理电路其实就是MP3解码电路。虽然解码芯片可以解码MP3格式的人声数据,但由于解码芯片必须解码MIDI文件,如果还要解码人声数据,必然使处理速度下降,因此在电路中另外没有专门的人声解码电路。解码出来的人声音频在叠加电路中与MIDI音频叠加。
  
  5.控制电路
  
  采用AMD公司的微处理器AM186(即主MCU)和一块8M FLASH,控制和协调整机各部分工作,其中包括判别碟片上数据的类型,指挥数据流在总线上的传送、接收。还增加一块可编程逻辑器件(XC9572)和一块4x16M SDRAM。
  
  6.MIDI音乐数据和两通道VCD/DVD音频数据的切换开关电路(74HC157)
  
  7.齐全的输出端口
  
  视频输出端口包括分量视频、复合视频和S端子输出。由于ZiVA-4.1解码芯片内部集成了一般需要外附集成电路来完成的视频数模转换电路和编码器,因此ZiVA-4.1直接输出分量视频信号和复合视频信号,其中分量视频信号可选择色差(Y、Cb、Cr)或三基色(RGB)两种输出方式。在音频方面,具有真正的杜比AC-3八声道输出,包括5,1声道及独立的两路音频输出,并具备DTS数字信号光纤输出。独立的两路音频输出端口使你在播放DVD格式的卡拉OK碟片时,无需经过复杂的音频设置,便可以欣赏到卡拉OK原音。在播放VCD、CD等碟片时,还可以作为左、右音频输出。
  
  二、工作过程
  
  “歌王”MDVD-6800影碟机的电路框图如下图。

“歌王”MDVD-6800影碟机的电路框图

      工作过程如下:
  
  1.DVD-MIDI“歌王”曲库光盘播放过程
  
  当播放DVD-MIDI“歌王”曲库光盘时,光头聚焦搜索,激光头读取光盘起始处识别符号,主MCU(AM186)判别碟片为卡拉OK曲库光盘后,立即将整机工作在MIDI状态,音乐合成器(SAM9733)及存储器(MIDI ROM)复位初始化,准备工作;音频切换开关(74HC157)断开与解码芯片的音频通路,切换到MIDI合成器音频通路等,为MIDI解码点歌作好准备。光盘上所有歌曲的索引下载并存在机内,以备点歌查询。此时屏幕显示“歌王”开机画面(静止图像背景),并显示5位“0”数码,准备接受点歌。

   当输入曲号并确认播放后,主MCU根据已下载在机内的曲目索引表查出被点歌曲数据存放的轨道位置,激光头移动到相应位置,开始读取光盘上该处的数据。光盘上的MIDI压缩数据经八位总线接口电路,由AM186判别数据类型,MIDI文件送入ZiVA-4.1解码,得出被选曲目的数据文件和歌词的字符寻址码,将此两种数据存放到解码器旁的4x16MSDRAM的缓冲区中;对于有人声的歌曲,人声数据送人MP3解码电路。当此过程在瞬间完成后,激光头又回到光盘起始位置,准备读取背景图像。此时屏幕上5位曲目数码显示为被点歌曲的曲目号数值,等待点歌开始。
  
  以下是MIDI数据变为合成乐曲的工作过程:当按下播放键届,点歌开始。微处理器立即发出指令,被点曲目号点亮,表明点歌开始,激光头开始读取光盘上的背景数据,经ZiVA-4.1解压缩,在屏幕上输出DVD画质的背景图像。
  
  同时,微处理器下达指令,由ZiVA-4.1从附属的4x16MSDRAM中读取被点乐曲的两类数据:歌词字符字库寻址码和乐曲寻址码。依靠歌词字符字库寻址码从字库中查取字符点阵图形,叠加在背景图像数据上,在屏幕上显示出歌词;而乐曲寻址码序列(即MIDI文件),经ZiVA-4.1、MIDIMCU和合成器(SAM9733),送入MIDIROM中进行处理。经MIDIROM和MIDIMCU微处理器的共同运算处理后,由固化在存储器中的合成算法,形成波表对应地址码,依靠这些地址码,在MIDI合成器中组成合成声音数码,此数码流(乐曲的MIDI音频数据)经切换开关(74HC157)送到音频D/A电路(CS4340)转换为两路模拟音频信号,与由人声电路送出的人声音频进行叠加后,放大输出,由扬声器发声,即成为一首连续而有节奏的电子合成乐曲。
  
  ZiVA-4.1在读取乐曲的MIDI信号的同时,也利用代表乐曲节奏的信息,在Z1VA-4.1中产生与歌词同步的提示符号,提示演唱者达到词、曲同步。
  
  当前所点歌曲播放完毕后,若无曲目号补充,则背景图像继续播放,同时显示选曲提示。当再一次点曲播放时,激光头将迅速移至曲目索引指定的新曲目的轨道位置,下载新曲目的MIDI文件数据,下载完成后,激光头重新回归到中断处的图像播放位置,继续图像播放。之后重复以上播放过程。
  
  由以卜可见,DVD-MIDI光盘存放了所有曲目的索引资料;各曲的MIDI数据按曲目号依次存放在光盘上;背景图像约有60分钟,可供各首歌曲循环播放。
  
  2、DVD播放过程
  
  DVD碟片播放工作过程如下:当播放DVD影音光盘时,激光头读取光盘起始处识别符号,主MCU(AM186)判别碟片为影音碟片后,将电路工作在DVD状态,音频切换电路(74HC157)连接解码芯片ZiVA-4.1的音频数据通路,断开与MIDI音频通路的连接。
  
  万利达“歌王”MDVD-6800采用的MPEG-2解码芯片ZiVA-4.1,集成度高,内含有MPEG视频解码、子图解码、OSD解码、MPEG音频解码、AC-3解码等解码运算处理功能复用解码电路。光盘数据流经八位总线接口电路(74HC245),送入Z1VA-4.1解压缩处理。经内部的节目流解码器分离出视频包和音频包。
  
  视频包被送入图像解包电路(即MPEG视频解码),ZiVA-4.1内部集成了四通道10bit视频编码器,直接输出复合视频信号和色差YChCr或三基包R、G、B信号。
  
  音频包数据则按播放碟片的特征分别送人相应的解码电路,ZiVA-4.1内置的高速音频DSP处理器,处理速度可达每秒5千万个指令。
  
  若播放超级VCD、VCD光盘,其音频数据包送MPEG音频解码电路,在软件的支持下进行线性PCM编码逆运算,通过存储器接口与内部总线,将恢复成编码前的PCM格式数据送音频接口。若播放MP3光盘,则进行MP3解码,恢复成编码前的音频数据。若是播放DVD光盘,其AC-3位流送入AC-3解码器,恢复成编码前的PCM音频数据,由6路DAC电路(WM8746)进行6声道的数模转换,再由三只双音频放大器4558将音频模拟信号放大输出,送至音频输出接口。
  
  3.数字音频数据切换
  
  数字音频数据切换开关电路(74HC157)如下图所示。

数字音频数据切换开关电路


  
  在由主MCU判断出碟片类型后,MIDIMCU送出相应的选择控制信号AUDSW到74HC157的①脚,切换MIDI音乐数据和VCD/DVD影音音频数据。
  
  在播放DVD/VCD碟片时,74HC157连接与ZiVA-4.1的音频数据通路;在播放DVD-MIDI碟片时,74HC157断开与解码芯片的音频连接,连接MIDI音频通路。左右声道时钟DA-LRCK、位时钟DA-BCK、系统时钟DA-XCK是音频DAC所需的信号,通过切换开关与相应的音频信号一起输出。
  
  CS4340转换输出两声道模拟音频。播放DVD碟片时,Z1VA-4.1的118、119、120脚输出的6声道音频数据由单独的6声道音频DAC(WM8746)处理,输出5.1声道模拟音频信号。




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