CN1173944A - 光盘再生装置及光盘再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的光盘再生装置和光盘再生方法使用记录了音频信号的光盘作为再生媒体,通过表示循环再生的信号控制读出装置,把数据的读出位置移动到在时间上回溯了给定道数的位置上进行再生,一直到循环开始的位置为止,这样来重复移动到所述回溯位置的操作。这样,也可达到与模拟式记录盘的唱盘擦音演奏相同的效果。

Description

光盘再生装置及光盘再生方法

                    技术领域

本发明涉及从光盘再生音频信号的光盘再生装置及光盘再生方法。

                    背景技术

在光盘中，存在着例如将音频信号以旋涡状的坑列由内周向外周记录在盘的一面上的压缩盘(以下称作CD)。CD唱机或唱盘机的原理是，如果以恒定的线速度旋转驱动CD盘，就使用光拾波器向坑列上照射激光束，通过检测反射光光量的变化再生音频信号。

另一方面，在记录音频信号的媒体中，有通过依据音的强弱由外周向内周旋涡状在乙烯树脂上设置深浅不同的音槽，将音频信号作为模拟信号来记录的模拟式唱盘。模拟式唱机的工作原理是，将唱盘搭载在以恒定角速度旋转的转盘上使唱盘旋转，用再生唱针跟踪音槽，通过检测再生唱针的震动再生音频信号。

不过，唱盘和唱机还能被用来进行唱盘擦音演奏。例如，在演奏舞曲时，被称为盘片磁层的演奏在转盘上旋转，用手控制使唱盘在逆方向旋转几公分，之后，让它继续正方向旋转，然后再将它逆方向旋转，如此反复数次，这就是在进行唱盘擦音演奏。

唱盘擦音所再生出的声音由唱盘逆方向旋转时再生唱针在与再生方向相反的方向上跟踪音槽所发出的噪音和唱盘恢复正方向旋转时发出的短音乐片断组成。这种噪音和短片断的组合经过数次反复，可以产生独特的韵律。这种由唱盘擦音法产生的韵律，对一部分舞曲来说是不可缺少的重要要素。

然而，所述CD是被卡在CD唱机中的，并且，当光拾波器位于最内周时，盘片以约600转/分的速度旋转，位于最外周时，转速为约200转/分。这相当于普通模拟式唱机转速的6到18倍。

正因如此，对于卡到CD唱机中并高速旋转的CD，不能与模拟式唱盘一样地用手控制唱盘的旋转来进行唱盘擦音演奏。但是，想用CD唱机进行唱盘擦音演奏的需求也很强烈。

基于这种原因，本发明的目的是提供能够得到与唱盘的唱盘擦音演奏同样效果的光盘再生装置和光盘再生方法。

                    发明的公开

本发明所涉及的光盘再生装置是用激光照射在由内周向外周以旋涡状或同心圆状记录了音频信号和绝对地址数据的光盘上、通过读取反射光再生数据的装置；具有：数据读出装置，它包括使激光束聚焦于光盘某一点上的物镜、以及使物镜沿着与激光束光轴平行的方向及盘片半径的方向移动的致动装置；存储装置，它存储由读出装置从光盘读出的绝对地址数据；以及控制装置，当设定了循环再生时，把绝对地址址数据存储到存储装置中，然后，控制致动装置使激光束向内周方向移动，从时间上回溯到音频信号的某一位置上开始利用读出装置进行读出，当读出的绝对地址与存储装置中存储的绝对地址一致时，再一次使激光束移动到在时间上回溯了的那个位置上。

本发明所涉及的光盘再生方法是再生以旋涡状或同心圆状记录了音频信号和绝对地址数据的光盘上的数据的方法；具有以下两个步骤，一个步骤是将激光束聚焦到光盘的某一点上，利用反射光读出光盘上记录的数据；另一个步骤是当设定了循环再生时，把绝对地址数据存储到存储装置中，然后，从时间上回溯到音频信号的某一位置上开始读出，当读出的绝对地址与存储装置中存储的绝对地址一致时，再一次使读出装置的激光束移动到在时间上回溯了的那个位置上。

另外，本发明所涉及的光盘再生方法是再生以旋涡状或同心圆状记录了音频信号和绝对地址数据的光盘上的数据的方法；具有以下几个步骤：一个步骤是将激光束聚焦到光盘的某一点上，利用反射光读出光盘上记录的数据；另一个步骤是当设定了循环再生时，把绝对地址数据存储到存储装置中，然后，从时间上回溯到音频信号的某一位置上开始由读出装置读出；再一个步骤是在循环再生设定期间，当读出的绝对地址与存储装置中存储的绝对地址一致时，再一次使读出装置的激光束移动到时间上回溯了的那个位置上，进行反复读出；又一个步骤是，当取消循环再生设定时，从存储的绝对地址位置或在绝对地址上加上一定时间的位置中选择某一位置开始读出。

借助于利用上述构成的光盘再生装置和光盘再生方法，使用光盘，也能够得到与模拟式唱盘的唱盘擦音演奏相同的效果。

                    附图简述

图1为表示适用本发明的CD唱机的结构的方框图；

图2A为在时间轴上表示循环再生开始时的绝对地址的存储操作的图；

图2B为在时间轴上表示循环再生时的道跳跃的图；

图2C为在时间轴上表示循环再生中韵律方式的操作的图；

图2D为在时间轴上表示循环再生中普通方式的操作的图；

图3为表示适用本发明的CD唱机执行循环再生时的操作的流程图。

                发明的优选实施方案

以下，将参照图示对优选实施方案做详细说明。

本实施方案是应用了本发明的CD唱机，这种唱机所使用的记录媒体为记录了例如乐曲等音频信号的压缩盘(以下称CD)。

例如，如图1所示，这种CD唱机由以下几部分组成：读出CD1上所记录的音频信号的信号读出部20；放大从信号读出部20读出的信号并再生数据的RF放大器3；从再生的数据中分离出后述子码等的数字信号处理部4；从分离后的信号中提取后述绝对地址的绝对地址提取部7；控制普通再生与后述循环再生的系统控制部8；用户进行所需操作的操作部9。

另外，在这种将CD唱机作为记录载体使用的CD1上，作为深约0.1μm的凹点即坑列(以下，称道)，例如以数据的最小单位即每一帧，从盘片内周侧向外周呈旋涡状地记录着16位量化的音频信号及用来在读出音频信号时进行纠错的纠错码等。相邻道之间的间距为1.6μm。

并且，在每帧的最前头还记录着子码，它包括表示乐曲编号、乐曲的开始、从乐曲开始到乐曲终了的曲长的数据及绝对地址等。该绝对地址是将CD1上记录的第一个曲子的开始点定为0，把从此起点所经过的时间以分·秒及帧序号表示。

以下，将对光盘再生装置的普通再生操作做一说明。

在系统控制部8的控制下，信号读出部20读出CD1上记录的信号，并将读出的RF信号传送至RF放大器3。RF放大器3将从信号读出部20供给的RF信号放大，并将RF信号转化为二进制所得的再生数据传送至数字信号处理部4。数字信号处理部4从再生数据中把音频信号、纠错码及子码等分离开来，把音频信号和纠错码传送至ECC电路5。在ECC电路5中，音频信号中的错误利用纠错码加以纠正，然后把纠正了的音频信号传入D/A变换器6。D/A变换器6把数字音频信号变换为模拟信号，使模拟式音频信号通过输出端子输出到未图示的放大器和扬声器等上。

以下，将对该CD唱机的普通再生操作作一具体说明。

如图1所示，信号读出部20的构成包括以下几个组成部分：光拾波器21-将激光照射在CD1上，通过反射光，读出CD1上记录的信号；伺服电路22-驱动后述致动装置等；主轴电机23-驱动CD1的旋转；“穿带”送进电机24-驱动光拾波器21沿CD1的径向移动。

如果从操作部9未图示的再生键向系统控制部8输入信号，系统控制部8就控制伺服电路22，驱动主轴电机23使CD1以一定线速度旋转。并且，伺服电路22在系统控制部8的控制下，驱动“穿带”送进电机24，移动光拾波器21到对着CD1记录面的指定位置上，例如使光拾波器21移动到对着记录着相当于用户通过操作部9未图示的选曲键指定的曲子的曲头音频信号的道的位置上。

光拾波器21由物镜21a、致动装置21b、未图示的激光二极管、分光镜、光电检测器等构成。从激光二极管射出的激光经过分光棱镜到达物镜21a，经物镜21a聚焦后照射在CD1上的某一点上。该聚焦的激光经反射后返回到物镜21a的反射光量根据CD1的道上坑的有无而变化，反射光量的变化经过分光镜后被光拾波器21中的光电检测器顺次读取，并将对应于反射光量变化的RF信号传送至RF放大器。

RF放大器3在进行前述数据再生的同时，基于来自CD1的反射光，生成表示来自物镜21a的对焦位置的偏差的聚焦误差信号和表示激光光点与道之间偏差的跟踪误差信号，并经系统控制部8将聚焦误差信号及跟踪误差信号传入伺服电路22。伺服电路22将驱动致动装置21b，以使聚焦误差信号和跟踪误差信号变为0，例如，向聚焦方向驱动物镜21a，利用所谓在视野内进行访问，修正物镜21a的聚焦方向的误差及跟踪方向的误差。

下面，参照图1及图2A至2D对光盘再生装置中的循环再生操作做一说明。

如图1所示，系统控制部8包括以下几个部分：比较电路8a-从后述存储部10中存储的绝对地址和数字信号处理部4中的再生数据中分离，与在绝对地址提取部7中提取的绝对地址进行比较；循环计数器8d-计数循环次数；计算电路8b-计算进行循环再生的时间；控制电路8c-根据操作部9输入的信号，控制伺服电路22等。

如图1所示，操作部9由以下部分组成：循环再生开关9a-用于指示循环再生；循环再生方式选择开关9b-用于选择所要进行的循环再生方式；将在后面进行说明的循环等级选择开关9c-用于选择后述的循环等级；还有前面已经提到的再生键、暂停键和选曲键(未图示)等。

当用户按下设置在操作部9上的循环再生开关9a时，在按下该开关9a的同时，循环再生指令信号即传入控制电路8c。此时，如图2A所示，在控制电路8c中，对应于位置P1的绝对地址被绝对地址提取部7提取出来，经比较部8a存储在存储部10中。

然后，控制电路8c又将信号传入伺服电路22，驱动致动装置21b，使物镜21a例如在视野内进行访问，使激光光点向着CD1的内周方向一直移动到规定的道上，即如图2b所示，移动到回溯了与曲子的数据有关的时间T1的位置P2上(以下，称这样的操作为道跳跃)，从这个位置再一次开始普通的读出操作R1。

在进行读出操作R1时，比较电路8a把顺次从CD1读出的数据中的绝对地址同存储部10中所存储的按下循环再生开关9a时的绝对地址进行比较，当两者一致时，就将一致信息传入控制电路8c。控制电路8c根据这个信号再次将信息传入伺服电路22，驱动致动装置21b，使物镜21a例如在视野内进行访问，使激光光点进行道跳跃，向着CD1的内方向一直移动到回溯了时间T1的位置P2上。这种操作在用户按下循环再生开关9a时被反复进行。

另外，CD唱机在道跳跃时将不静噪再生音，而是依光拾波器21读取的原音频信号的声音再生。这样，在进行循环再生时，就会输出噪声状的声音。

同时，循环再生方式选择开关9b是为了由用户选择用于确定循环再生结束时的再生开始位置的普通方式和韵律方式两种方式。通过循环方式选择开关9b的开或关，可设定循环再生为普通方式或韵律方式。

这里韵律方式是指，循环再生结束时，算出从循环再生开始到结束的时间(以下，称循环再生执行时间)，将从开始循环再生的绝对地址P1加上循环再生执行时间的位置上开始普通再生。举例说明：如图2c所示，假定循环再生执行时间为Tx，则进行韵律方式，循环再生终了时的读出操作R2将从位置P3开始，位置P3为对应于位置P1的绝对地址加上循环再生执行时间Tx。

通过这种方式能够协调循环再生开始前和结束后的音拍。这是因为在通常的乐曲里，一些音拍以一定的时间间隔反复重复，所以，通过韵律方式能够防止循环再生开始前的音拍与循环再生终了时重新开始的音拍之间的定时偏差。

而普通方式是指，如图2D所示，循环再生终了时，普通再生从开始循环再生的绝对地址所表示的位置P1重新开始，而与循环再生执行时间无关。这同使用模拟式唱盘的擦音演奏的过程很相似，进行这种演奏时，擦音演奏终了时，用户将手离开唱盘，从此位置开始常规旋转的再生。

下面，使用图3的流程图，对该CD唱机的循环再生操作做一详细说明。

如果存储部10由ROM和RAM组成，则在ROM中，除了用于进行普通再生操作的程序以外，还预先存储表示循环再生时进行道跳跃的道数的循环等级的数据、以及表示循环再生终了后再生操作的循环方式程序等。

本实施例中，对于循环等级设定了1至5共5种等级。等级1表示跳跃道数为2条道，等级2为4条，等级3为6条，等级4为8条，等级5为10条。如进行等级1，也就是2条道的跳跃，再生时间约为0.1到0.5秒；相当于最高的等级5，也就是10条道的跳跃，再生时间约为1.0秒至1.5秒。用户可在执行循环再生前，按循环等级选择开关9c对循环等级进行设定，譬如，以按循环等级开关9c的次数来设定。

如图3的流程图所示，在第一步的步骤S1中，控制电路8c对是否按下了循环再生开关9a进行判断，如判断为是，则进入步骤S2，如果是否，则进入步骤S14，进行普通的再生操作。

步骤S2中，控制电路8c将从绝对地址提取部7传送至比较电路8a的绝对地址存储在存储部10的RAM中。并且，如前所述，存储部10中存储着有关循环再生方式和循环再生等级的信息，循环再生方式和循环再生等级由用户事先使用再生方式选择开关9b和循环等级选择开关9c进行设定。

步骤S3中，控制电路8c把相应于存储部10中存储的循环等级的信号传入伺服电路22，驱动致动装置21b，使物镜21a在视野内进行访问，使激光光点按照所设定的循环等级向着内周方向做相应道数的移动。然后，控制电路8进入步骤S4。在步骤S4中，控制电路8c给循环计数器8d上加1，之后，进入步骤S5，进行普通的再生。

步骤S6中，比较电路8a将步骤S2中存储在存储部10的绝对地址和绝对地址提取部7提取的绝对地址顺次进行比较，如两者一致，就将一致信息传入控制电路8c。控制电路8c再对表示这两个绝对地址一致的信号是否是从比较电路8a传来的进行判定，如判定为否，则返回步骤S5，如判定为是，则进入步骤S7。

步骤S7中，控制电路8c对循环再生开关9c是否仍在按下状态进行判定，如判定为是，则返回步骤S3，如判定为否，则进入步骤S8。也就是说，当循环再生开关9a在由用户持续按下的状态时，将反复执行从步骤S3到步骤S7的操作。

在步骤S8中，控制电路8c对循环方式是否是普通方式进行判断。这里的循环方式，如前所述，由用户在循环操作开始前使用循环再生方式选择开关9b预先设定。如判定为是，即如果循环方式是普通方式的话，控制电路8c将进入步骤S13；如判定为否，即如果循环方式是韵律方式的话，控制电路进入步骤S9。

步骤S9中，计算电路8b把借助于循环等级而设定的一次道跳跃的道数与循环计数器8d中记数的循环次数相乘，借此，算出因循环再生已跳跃了的道总数，并将计算结果传送给控制电路8c。如果循环等级为3，已进行了5次道跳跃，因为这时一次道跳跃的道数为6条，所以，已跳跃的道总数是30(5×6)条。

步骤S10中，控制电路8c对已进行了步骤S9计算的道跳跃的道总数是否小于100进行判定。如判定为否，也就是说超过100时，控制电路8c就进入步骤S11，如判定为是，也就是小于100时，控制电路8c进入步骤S12。在步骤S11中，控制电路8c把要进行道跳跃的道数设定为100，然后进入步骤S12。

在步骤12中，控制电路8c根据步骤9中计算电路8b算出的道总数或步骤S11中设定的道总数向伺服电路22输出信号，控制伺服电路22，驱动致动装置21b，使激光束向外周方向移动总的道数。也就是说，进行上述从图2C所示位置P3开始的再生操作R2。

这里将最大的道跳跃数定为100是为了在韵律方式中长时间进行循环再生时、防止终了后重新开始普通再生时的位置不明。如果跳跃100条道，换算成再生时间约为20秒。另外，最大的道跳跃数，可任意更改。

步骤S13中，控制电路8c使循环计数器回零后，进入步骤S14，开始普通再生操作。也就是说，如果从步骤S8直接进入步骤13，控制电路8c将从图2D所示的P1点开始普通再生操作R3。

在步骤S15中，控制电路8c将存储部10中存储的绝对地址数据消除。

这样，在韵律方式中，当这种CD唱机结束循环再生后，从循环再生开始的位置向外周进行跳跃借助于循环再生进行了道跳跃的总的道数的道。再者，也可以由计算电路8b或控制电路8c将总的道数换算成循环再生执行时间，韵律方式结束后的普通再生将从绝对地址加上循环再生执行时间的位置重新开始。

循环再生时，CD唱机反复进行道跳跃并输出再生声音，这样，就可以实现与模拟式唱盘的擦音演奏同样的效果。

另外，在CD唱机中，由于使用光盘和非接触型的拾波器，所以不会有类似模拟式唱盘机因擦音演奏而磨损记录盘的现象。而且，通过使用上述韵律方式，唱盘擦音演奏能够很容易地协调循环再生开始时的音拍和循环再生结束时的音拍，而与用户的演奏水平无关。

本发明并不只限定于上面所述的实施方案，比如，本实施方案中将进行一次道跳跃的最大的道数定为10条，实际上回溯更多条道也是可能的。这时，不光由致动装置21b驱动物镜21a，而且由“穿带”送进电机24驱动光拾波器21向内周方向移动。

还有，当以循环再生时指定的循环等级进行道跳跃时，如果将回溯了的位置的绝对地址也存储在存储部10以便进行道跳跃的话，则可以进行速度更快而且更准确的循环再生。

另外，例如在上述实施方案中，把用户按着如果循环再生开关9a的期间作为循环再生期间，但是，也可以在循环再生开始和循环再生结束时各按一次键。

上述实施方案是以CD唱机为例说明的，但同样适用于在唱盘机中使用光磁盘作为记录媒体的唱机。

                    产业上的利用可能性

在本发明中，向以旋涡状或同心圆状记录着音频信号和绝对地址数据的光盘上照射激光，并在一点聚焦，利用反射光读出光盘上的数据，当设定了循环再生时，把绝对地址数据存储到存储装置中，从时间上回溯到音频信号的某一位置上开始读出。当读出的绝对地址与存储装置中存储的绝对地址一致时，再一次使激光束移动到在时间上回溯了的那个位置上，如此反复多次读取。

这样，使用记录了音频信号的光盘，也可达到与模拟式唱盘及唱机的唱盘擦音演奏相同的效果。

Claims (14)

1.一种光盘再生装置，是用激光照射在由内周向外周以旋涡状或同心圆状记录了音频信号和绝对地址数据的光盘上、通过读取反射光再生所述数据的光盘再生装置；其特征在于，具有：

数据读出装置，它包括使激光束聚焦于所述光盘某一点上的物镜以及使该物镜沿着与所述激光束光轴平行的方向及盘片半径的方向移动的致动装置；

存储装置，它存储由所述读出装置从所述光盘读出的绝对地址数据；以及

控制装置，当设定了循环再生时，把所述绝对地址数据存储到所述存储装置中，然后，控制所述致动装置使所述激光束向内周方向移动，从时间上回溯到所述音频信号的某一位置上开始利用所述读出装置进行读出，当读出的绝对地址与所述存储装置中存储的绝对地址一致时，再一次使所述激光束移动到回溯了所述时间的位置上。

2.根据权利要求1中所述的光盘再生装置，其特征在于，

所述控制装置在所述循环再生被设定的期间内，控制所述致动装置，使所述激光束在从回溯了所述时间的位置开始到所述存储装置中存储的所述绝对地址之间反复移动。

3.根据权利要求1中所述的光盘再生装置，其特征在于，

当所述循环再生的设定被解除时，所述控制装置控制所述致动装置，以便从所述存储装置中存储的绝对地址开始由所述读出装置的读出。

4.根据权利要求1中所述的光盘再生装置，其特征在于，

在已设定了当所述循环再生的设定被解除时、由所述读出装置进行的读出将从所述存储装置中存储的所述绝对地址加上一定时间的位置开始时，控制所述致动装置，以便从加上了所述一定时间的位置开始，由所述读出装置读出。

5.根据权利要求4中所述的光盘再生装置，其特征在于，

所述控制装置具有计算装置，该计算装置算出借助于所述循环再生再生的时间，当所述循环再生的设定被解除时，所述控制装置控制所述致动装置，以便从所述绝对地址加上所述计算装置算出的时间的位置开始、由所述读出装置读出。

6.根据权利要求5中所述的光盘再生装置，其特征在于，

所述计算装置根据借助于一次所述循环再生再生的道数和执行所述循环的次数，计算借助于所述循环再生再生的时间。

7.一种光盘再生方法，是再生以旋涡状或同心圆状记录音频信号和绝对地址数据的光盘上的数据的光盘再生方法；其特征在于，具有以下两个步骤：

将激光束聚焦到所述光盘的某一点上，利用反射光读出光盘上记录的数据；

当设定了循环再生时，把所述绝对地址数据存储到存储装置中，然后，从回溯了所述音频信号的时间的位置上开始读出，当读出的绝对地址与所述存储装置中存储的绝对地址一致时，再一次使所述读出装置的所述激光束移动到回溯了所述时间的位置上。

8.根据权利要求7中所述的光盘再生方法，其特征在于，还具有下述步骤：

当所述循环再生的设定被解除时，控制所述致动装置，以便从所述存储装置中存储的所述绝对地址开始由所述读出装置的读出。

9.根据权利要求7中所述的光盘再生方法，其特征在于，还具有下述步骤：

在已设定了当所述循环再生的设定解除时、由所述读出装置进行的读出将从所述存储装置中存储的所述绝对地址加上一定时间的位置开始时，控制所述致动装置，以便从从所述绝对地址加上了一定时间的位置开始，由所述读出装置读出。

10.根据权利要求9中所述的光盘再生方法，其特征在于，还具有下述步骤：

算出借助于所述循环再生再生了的时间，当所述循环再生的设定被解除时，控制所述致动装置，以便从从所述绝对地址加上算出的时间的位置开始，由所述读出装置读出。

11.根据权利要求10中所述的光盘再生方法，其特征在于，还具有下述步骤：

根据借助于一次所述循环再生再生的道数和所述循环执行的次数，计算借助于所述循环再生再生的时间。

12.一种光盘再生方法，是再生以旋涡状或同心圆状记录了音频信号和绝对地址数据的光盘上的数据的光盘再生方法；其特征在于，具有以下几个步骤：

将激光束聚焦照射到所述光盘的某一点上，利用反射光读出所述光盘上记录的数据；

当设定了循环再生时，把所述绝对地址数据存储到存储装置中，然后，从回溯了所述音频信号的时间的位置上开始由读出装置的读出；

在所述循环再生设定中，当读出的绝对地址与所述存储装置中存储的绝对地址一致时，再一次将所述读出装置的所述激光束移动到再次回溯了所述时间的位置上，进行反复读出；

当取消所述循环再生设定时，从所述存储的绝对地址位置或在所述绝对地址上加上一定时间的位置中选择某一位置开始读出。

13.根据权利要求12中所述的光盘再生方法，其特征在于，还具有下述步骤：

算出进行所述循环再生的时间。

14.根据权利要求13中所述的光盘再生方法，其特征在于，

把进行所述循环再生的时间算出的步骤根据借助于所述循环再生再生了一次的道数和所述循环执行次数来进行。

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