激光唱机简称CD，自1982年问世以来，在世界上得到了迅速发展，开创了数字音频时代。
激光唱机的工作原理
CD唱机的面板上一般都有如图1所示的通用标记。图2是CD系统的基本原理框图。用直径只有0.9μm的激光束，以非接触方式读出唱片上记录的PCM数字信号，该信号是经过编码调制后的一串“凹坑”，该出的信号通过放大解调纠错后，再经过D／A转换成音频模拟信号。其中为使光学拾音器正确读取信号，还需要有一套精密的伺服系统及整个CD的控制显示电路。
一、唱片（见图3）CD唱片直径一般为120mm和80mm两种，厚度1.2mm，最长播放时间为74分钟。唱片的基片是聚碳酸酯，这种材料具有耐热、不易翘曲和划伤等特性。在基片的凹槽面以金属沉积法镀以0.05～0.08μm的铝（银）反射膜，其反射率为70％～90％。外面再涂一层透明塑料保护层，使唱片不怕灰尘，经久耐用。唱片上的记录范围分为导入区、节目区和导出区。数字化的音乐信号记录在节目区内。
导入区所记录的是唱片中节目的时间段落。相当于一本书的目录，如曲目数、占用时间等。节目区记录节目内容。CD唱机记录的数字信号不是音频信号的简单A／D转换的数字信号，而是经过了调制，这样才能达到数字音频信号强的抗干扰能力及实现对它的控制显示。导出区是在整盘的节目播完后，告诉单片机复位或重播等。在唱片上音乐信号只是一部分，其它还有同步信号、调制信号、纠错信号等。
二、光学拾音头（见图4）光头是CD唱机的重要组成部分，可以说它是CD的“眼睛”，一般分为三光束和单光束两种光学系统。单光束光头系统的原理是：从半导体激光器发射的激光，通过偏光棱镜、物镜，以唱片的透明合成树酯内刻有信号的镀铝膜为焦点入射，镀铝膜有很高的反射率。激光束波反射回来，经过物镜、偏光棱镜进入检光器。当没有凹点时，反射光全部返回物镜；有凹点时产生反射光干涉，反射回物镜的光量减少。检光器可以通过唱片上凹点的有无及长度检出光量的变化，再生时可以得到与记录相同的“1”和“0’的数字信号。
三、伺服系统 唱片在旋转过程中。由于机械结构的误差及唱片本身的变形，使唱片在聚焦方向产生±lmm的振动，而在循迹方向产生±0.lmm的偏差。为了使光点能正确跟踪唱片上的轨迹，就必须采用聚焦伺服和循迹伺服。
最常见的聚焦伺服是采用非点收差法拾取误差信号。如图5示，当聚焦成功时，聚焦误差信号输出为零；相反，就可利用输出的误差信号去控制执行机构，以调整物镜的上下移动。
循迹伺服的基本原理与聚焦伺服相仿，下面介绍的是推挽法。如图6示，当光点对准凹坑时，照射在二分割光敏二极管检光器上的光强均匀分布，输出的误差信号为零；相反，就可利用输出的误差信号去驱动（经过放大处理）执行机构，以调整物镜在水平方向移动。
四、数字信号处理系统 数字信号处理系统的主要作用是将输入的RF信号进行处理，经过数据分离器分离出各种数据流。音频信号经过EFM解调、CIRC纠错还原成PCM码的音频数字信号，再送入D／A转换器。通过数字信号处理器，可取出恒线速误差信号，以控制主轴电机作恒线速运动。
目前，CD数字信号处理系统的发展方向主要是提高可靠性、降低功耗，实现大规模集成化。
五、控制显示系统 对于CD唱机来说，由于需要各种方便的操作控制和显示信息（如放唱时间、曲目号等），所以要有一个或多个控制显示系统来完成这些动作。控制显示系统的核心内容就是监控软件，这个软件一般是固化在单片微处理器上的，长度为2～4k字节。监控软件的结构原理如图7示。
六、D／A转换电路 从数字信号处理系统出来的PCM信号，通过D／A转换器就可转换成音频模拟信号。二进制数字信号转换成模拟信号主要有两种方法：计权电流变换法和时控积分法。但是对音频信号来说，这两种方法都不能直接采用。飞利浦公司将计权电流变换器加以改进，采用动态元件耦合法开发制造了TDA1540（14位）和TDA1541（16位）等系列的专用D／A转换器；而索尼公司则采用复式积分法克服了时控积分器D／A转换在CD唱机上的缺陷，开发制造TCX—20017、CX20152（16位）等系列专用D／A转换器。
为了抑制高频上限频率的信频信号和噪声，在PCM码进入D／A转换器之前，一般均加上数字滤波器，常见的有SAA7220（飞利浦）、CX23034（索尼）、CXD1088（索尼）等。
D／A转换器输出的信号再经过低通滤波器，就可形成光滑的音频模拟信号，这个信号就可输入到功率放大器中加以利用。
从理论上讲，D／A转换器的位数直接影响信号的信噪比，有以下公式：
信嗓比（S／N）＝6n＋1.8（dB）
n即为转换的位数。如果采用16位的D／A转换器，则
信噪比=6×16＋1.8=97.8（dB）
近年来，飞利浦与索尼公司把CD技术不断地推向更高的层次，它们发明了“一位”的D／A转换器，利用噪声整形技术，大大地提高了CD唱机的信噪比和降低了失真度。
CD唱机的使用与维护
在您买到一台新的CD唱机以后，首先要阅读使用说明书，注意供电电源是否交流220伏。有很多CD唱机，为了避免运输的振动损坏机芯，往往往出厂时采用一些手段来锁紧机芯，常见的锁紧位置是CD唱机的底部。使用前，首先要松开这些锁紧物，否则，CD唱机无法正常工作。
下面，列举一些CD唱机的主要故障与维修方法和注意事项。
①CD唱机无法播唱。
故障主要原因有两点：其一是CD唱机本身的故障（可能是激光器烧了、物镜弄脏了、伺服电路没调好等等）；其二是唱片有问题，要特别注意导入区是否有划痕。
如果是CD唱机本身的故障，可拆去上盖，观察装入CD唱片后，片子是否转几秒钟后就停止，如果片子不转，就应作进一步检查，否则，可拿出唱片，观察激光头是否有红蓝光射出（注意眼睛不能直视激光头，可从侧面观察），如果无光射出，那么，激光头有问题了；如果有光射出，则要调整激光功率或伺服电路的工作点。
②放唱时有鞭炮声。
主要原因是唱片损伤、有脏物，或者是伺服电路没调好，也可能是基础振动传到机芯上。
检查唱片时，两面都应注意，商标面划伤了也会严重影响放音质量（当然，轻度的划伤是不要紧的）
③CD唱机与功率放大器的连接。
在功率放大器中，除了电唱盘输入口（PHONO）不能接CD唱机以外，其余接口均可以利用。
④CD唱机在工作时，会产生磁场，因此，录音带、录像带、电脑磁盘等要远离CD唱机。
⑤绝对不能用苯、酒精或普通清洁剂去清洗CD唱片。唱片脏了可用软布沿径向轻擦，也可购买专用的清洗液清洗唱片。
随着科学技术的迅速发展，必将会有新型的激光唱机面世，激光唱机也会普遍进入到我们的家庭，它将给人们带来新的享受。（李锡昌）