第5章MP3播放器

5.1MP3音樂格式5.2MP3音樂格式壓縮方法簡述5.3MP3播放器的工作原理5.4主流MP3產(chǎn)品介紹5.5如何選購MP3播放器5.6MP3播放器的使用5.7MP3播放器與計算機的連接5.8常見故障診斷思考與訓練

5.1MP3音樂格式

MP3音頻格式誕生于20世紀80年代，全名是MPEGAudiolayer3，是運動圖像專家組(MPEG，MovingPicturesExpertGroup)當初和影像壓縮格式同時開發(fā)的音頻壓縮格式。

MPEGAudiolayer1主要用于數(shù)字卡座。

MPEGAudiolayer2主要用于數(shù)字音頻廣播、數(shù)字演播室和VCD影像的音頻壓縮等數(shù)字音頻專業(yè)的制作、交流、存儲和傳送。

MPEGAudiolayer3綜合了MPEGAudiolayer2和ASPEC的優(yōu)點提出的混合壓縮技術(shù)，其音頻質(zhì)量最好，主要用于MP3音頻壓縮，其典型的碼流為每通道64kb/s。編碼雖不利于實時傳送，但能在低編碼速率下有高品質(zhì)的音質(zhì)，所以成為網(wǎng)上音樂的寵兒。

WMA音樂格式簡介：

WMA的全稱是WindowsMediaAudio，它是微軟公司推出的與MP3格式齊名的一種新的音頻格式。由于WMA在壓縮比和音質(zhì)方面都超過了MP3，即使在較低的采樣頻率下也能產(chǎn)生較好的音質(zhì)，微軟的WindowsMediaPlayer可以支持該格式的播放，因此一經(jīng)推出就贏得音樂愛好者的好評，已經(jīng)成為網(wǎng)上音樂的主要格式之一。

5.2MP3音樂格式壓縮方法簡述

MP3采用了有損壓縮算法，其壓縮比大約在10～12倍之間，一分鐘的CD音樂經(jīng)MP3壓縮后，僅需要1MB左右的存儲空間。一張650MB的光盤可以存儲650～750min的音樂。雖然MP3壓縮比如此之高，但音樂的品質(zhì)依然有較好的表現(xiàn)，這主要是利用了人類聽覺掩蔽效應(MaskingEffect)的緣故。

MP3音樂格式壓縮過程比較復雜，下面是其壓縮方法簡述。

PCM信號首先經(jīng)過多相濾波器組，將聲音信號分成32個頻寬大小相同的子頻帶；PCM信號的另一路經(jīng)過FFT(快速傅立葉轉(zhuǎn)換)，將信號從時間軸轉(zhuǎn)換到頻率軸后，信號進入心理聲學模型中，為其提供頻率電平信息作為參考；32個子帶信號進入混合多相濾波器組中進一步細分，混合多相濾波器組中有18個通道，產(chǎn)生32×18＝576點的輸出，其輸出信號同時進入心理聲學模型和量化器中；心理聲學模型根據(jù)掩蔽效應，將人類聽覺系統(tǒng)較不敏感的或聽不到的聲音去掉，將較敏感的如中頻的2～5kHz的信號保留，同時，每個臨界頻帶的樣值與FFT輸出的同頻電平同步計算，得到每個臨界頻帶的掩蔽閾值，最后計算每個子帶的最大信號/掩蔽閾值率即信號掩蔽比，輸入給量化器；

在量化器中，對人耳最敏感的2～5kHz范圍使用較高的比特數(shù)，其余不敏感頻率使用較低的比特數(shù)，從而達到壓縮的目的，而解壓后的聲音不至于與原始聲音聽起來有太大的出入，信號進入編碼器中編碼；在編碼器中，將量化好的一連串的系數(shù)，由霍夫曼編碼(HuffmanCode)做最后的壓縮處理，最后經(jīng)過位流格式化(Bit-streamFormatting)及循環(huán)冗余碼(CRC，CyclicRedundancyCode)校驗生成編碼好的位流，即MP3。

5.3MP3播放器的工作原理

MP3播放器實際上就是將MP3解壓，并轉(zhuǎn)換成模擬信號的設備。

MP3播放器利用數(shù)字信號處理器(DSP，DigitalSignalProcessing)來完成處理傳輸和解碼MP3文件的任務。

DSP掌管隨身聽的數(shù)據(jù)傳輸、設備接口控制、文件解碼回放等活動。DSP能夠在非常短的時間里完成多種處理任務，而且此過程所消耗的能量極少，這也是它適合于便攜式播放器的一個顯著特點。

首先將MP3歌曲文件從內(nèi)存中取出并讀取存儲器上的信號，然后到解碼芯片對信號進行解碼，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器將解出來的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，再把轉(zhuǎn)換后的模擬音頻放大，低通濾波后到耳機輸出口，輸出后就是我們所聽到的音樂了。

DSP主要有單芯片和雙芯片之分：雙芯片是控制部分為一片集成電路、MP3解碼運算部分為另一片集成電路；單芯片是控制部分、MP3解碼運算部分都集成在一片集成電路里面的芯片。2002年初，單芯片的方案以ST、EP的芯片為代表，雙芯片主要以Sunplus的芯片為代表。雙芯片推出時間比單芯片早一兩年左右。

圖5-1MP3原理方框圖

電源供給電路通過RT9262將1.5V的電壓升到3V供給IC正常的工作；LCD顯示控制芯片SPL10A負責LCD液晶顯示和功能鍵的正常工作；主控制芯片SPCA514A的功能較多：通過USB的接口與外界聯(lián)系(PC機)，控制LCD顯示，讀取機內(nèi)內(nèi)置閃存器、擴展SMC、MMC卡中的信息，自錄音的處理，把可播放的數(shù)據(jù)傳送給MP3解碼芯片SPCA751A處理；16bitD/A轉(zhuǎn)換芯片SPCA713負責將SPCA751A處理后的數(shù)據(jù)進行D/A的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的模擬音樂信號由耳機放大器芯片DF2308放大，推動耳機。

5.4主流MP3產(chǎn)品介紹

(1)艾利和iFP-780，如圖5-2所示。?

內(nèi)建內(nèi)存：128MB；?

LCD面板:藍色背光；?

響應頻率:20Hz～20kHz；?

輸出功率:18mW＋18mW；?

信噪比:＞90dB；?

FM收音范圍:87.5～108MHz；?

比特率：8～320Kb/s；?

支持格式：MP3、WMA及ASF；

?

附加功能：檔案存取功能；?

產(chǎn)品尺寸：87(W)×26.7(H)×32(D)(mm)；?

電池類型：1粒AAA堿性電池；?

重量：37g不含電池，62g含電池；?

播放時間：40小時；?

接口：USB1.1。

圖5-2艾利和iFP-780

(2)?JNCSSF-800，如圖5-3所示。?

內(nèi)建內(nèi)存：128MB；?

LCD面板:124種顏色背光的圖像顯示屏；?

響應頻率:20Hz～20kHz；?

信噪比:＞95dB；?

FM收音范圍:87.5～108MHz；?

支持格式：MP3、WMA及WAV；?

EQ模式：5種；

?

附加功能：內(nèi)置FM收音錄制，CD及MD直錄MP3功能，8/16小時錄音，支持全球文字顯示，檔案存取功能，可作為USB移動存儲器使用；

?

產(chǎn)品尺寸：32(W)×75(H)×13(D)(mm)；

?

電池類型：1粒AAA堿性電池；

?

重量：33g(不包含電池)；

?

播放時間：15小時；

?

接口：USB1.1。

圖5-3JNCSSF-800

圖5-4SamsungYEPPYP-55HQ

(3)?Samsung(三星)YEPPYP-55HQ，如圖5-4所示。?

內(nèi)建內(nèi)存：128MB；?

LCD面板:綠色背光；?

響應頻率：20Hz～20kHz；?

FM收音范圍:87.5～108MHz；?

支持格式：MP3、WMA；?EQ模式：6種；

?

附加功能：可錄音，變頻自編碼錄音，升級功能，檔案存取功能，作為USB移動存儲器使用；

?

產(chǎn)品尺寸：25(W)×81(H)×21(D)(mm)；

?

電池類型：1粒AAA堿性電池；

?

播放時間：15小時；

?

接口：USB1.1。

(4)?DEC(街舞)M560R,如圖5-5所示。?

內(nèi)建內(nèi)存：128MB；?

LCD面板:七色背景燈；?

響應頻率：20Hz～20kHz；?

FM收音范圍：87.5～108MHz；?

信噪比:＞85dB；?

支持格式：MP3、WMA；?EQ模式：6種；

?

附加功能：內(nèi)置FM收音錄制，141小時錄音時間，直接轉(zhuǎn)錄功能，同步播放歌詞；

?

產(chǎn)品尺寸：長87，直徑31(mm)；

?

電池類型：1粒AAA堿性電池/lr031.5V1ea；

?

重量：40g(不包含電池)；

?

接口：USB1.1。

圖5-5DEC(街舞)M560R

圖5-6MSCDM-P128

(5)?MSCDM-P128，如圖5-6所示。?

內(nèi)建內(nèi)存：128MB；?

LCD面板:天藍色；?

響應頻率：20Hz～20kHz；?

FM收音范圍：87.5～108MHz；?

信噪比：＞72dB；?

支持格式：MP3、WMA；?EQ模式：5種；

?

附加功能：內(nèi)置FM收音錄制，36小時錄音，支持中、英、日、韓四國文字顯示；

?

產(chǎn)品尺寸：28(W)×86(H)×16(D)(mm)；

?

電池類型：1粒AA堿性電池；

?

播放時間：10小時；

?

重量：56g(不包含電池)；

?

接口：USB1.1。

(6)?Lenovo(聯(lián)想)F858，如圖5-7所示。?

內(nèi)建內(nèi)存：128MB；?

LCD面板:高清晰液晶顯示；?

響應頻率：20Hz～20kHz；?

FM收音范圍：87.5～108MHz；?

信噪比：＞90dB；?

支持格式：MP3、WMA；?EQ模式：7種；

?

附加功能：檔案存取功能，中英文歌名、演唱者、專輯名等信息；

?

產(chǎn)品尺寸：長80，直徑20.6(mm)；

?

電池類型：內(nèi)置鋰電充電電池；

?

播放時間：12小時；

?

重量：45g；

?

接口：USB1.1。

圖5-7Lenovo(聯(lián)想)F858

(7)?CVC4360，如圖5-8所示。?

內(nèi)建內(nèi)存：128MB；?

LCD面板:點陣式藍色背光；?

響應頻率:20Hz～20kHz；?

FM收音范圍:87.5～108MHz；?

信噪比：＞90dB；?

支持格式：MP3、WMA及WAV；?EQ模式：6種；

?

附加功能：檔案存取功能，中、英、繁文以及多國語言菜單設計，歌詞同步顯示，40小時超長時間錄音；

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產(chǎn)品尺寸：21(D)×75(H)×15(W)(mm)；

?

電池類型：內(nèi)置鋰電充電電池；

?

播放時間：8小時；

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重量：40g；

?

接口：USB1.1。

圖5-8CVC4360

5.5如何選購MP3播放器

1.MP3播放器選購要點

(1)音質(zhì)。不同品牌的MP3播放器的音質(zhì)沒有太大的差別，這可能是生產(chǎn)工藝和電路差不多的緣故。決定音質(zhì)的關鍵是耳機和均衡器(EQ)。原廠配的耳機質(zhì)量太差，換一個貴點的，如森海塞爾、索尼、松下等，你會發(fā)現(xiàn)音質(zhì)得到明顯改善。好的均衡器可以大大提高聽音樂時的樂趣，均衡器模式多時，可選擇的效果就多。

(2)存儲器。目前，MP3播放器的存儲器有三種：MMC/SD、SmartMedia和MemoryStick(記憶棒)。大部分的MP3播放器都是內(nèi)建內(nèi)存，不能擴充。

(3)其他功能。MP3播放器的其他功能主要有三個：錄音、FM收音機和作為U盤使用。一般錄音通常是單聲道的，錄音采樣頻率不必調(diào)得很高，如采樣頻率為8000Hz，所以錄音的時間比較長，足夠供學生課堂作筆記和記者新聞采訪錄音用。

絕大多數(shù)MP3播放器都支持其他文件格式的存儲，可以用作USB電子磁盤。

(4)音量。MP3播放器一般用于在戶外嘈雜的地方使用，音量不能太小，其輸出功率不能小于10mW×2。

(5)體積?，F(xiàn)在的MP3播放器一般是胸掛式居多，重量在50g以內(nèi)，如果體積太大，還不如買一個MD或CD播放器。

2.如何選購MP3播放器

(1)看價格。之所以將價格放在第一位，是因為有多少錢辦多大事。MP3播放器的價格從兩三百元到幾千元不等，1000元以下的是低檔機，1000～2000元的是中檔機，2000元以上的是高檔機。

(2)看存儲類型。①記憶棒類：索尼的記憶棒不僅用于MP3，還可以用于筆記本電腦、數(shù)碼相機和數(shù)碼攝像機等產(chǎn)品中，如果家里有使用記憶棒的設備，則記憶棒就可以通用。②內(nèi)置存儲器類：一般的MP3都是內(nèi)置存儲器(FlashMemory，簡稱閃存)，它省去了存儲卡插槽，降低了成本，還可以使體積更小，但不能增加內(nèi)存。③

存儲卡類：一般以MMC/SD為主，SD卡與MMC卡類似，差別只在于接口和厚度不同，MMC卡改為采用SD卡，在某種程度上與音樂版權(quán)保護有關。

④硬盤類：硬盤的優(yōu)點是單位存儲成本最低，對于希望一次能保存很多歌曲的用戶而言，頗為方便，但體積不如存儲卡般小巧。⑤

CD-R/RW光盤類：使用刻錄光盤的最大好處是，價格便宜和容量大，但體積較大，和CD隨身聽相當。

(3)看功能/性能。一般的MP3播放器都支持兩種及兩種以上的音樂格式，如MP3、WMA、WAV、ASF；菜單是不可缺少的，中文菜單更好，支持的語言至少有中文和英文；錄音(必備)、FM收音(可選)；響應頻率為20Hz～20kHz，信噪比大于85dB，EQ模式至少4種。

(4)看按鍵操控性。功能鍵應清晰突出，便于操作，液晶顯示屏的面積要足夠大，以顯示完整豐富的信息。最好有“線控”功能?！熬€控”是指可以通過耳機連接線上的按鈕操作MP3播放器。大部分的高檔隨身聽(Walkman)都帶有該功能，但在MP3播放機上還不普及，如果在性能、價格等相差不大的情況下，具有“線控”功能的機型當然是首選。要了解是否支持ID3，支持ID3格式的機型可以將一首歌的相關信息，例如歌曲名稱、歌手名稱、專輯名稱、歌曲年份等內(nèi)容顯示在播放機的液晶顯示屏上，這樣一來我們就可以對所聽歌曲的相關信息一目了然，而不至于聽歌時只聞其聲不知其名。但是目前市場上并不是每款播放機都支持ID3的，因此在購買時務必要問清楚。

(5)看外觀。MP3播放器的外觀多種多樣，有些還有顏色選擇，外觀材料一般是ABS塑料，也有鋁合金外殼的，選擇一款自己喜歡的、體積小的即可。

(6)看電池。電池以AAA(7號)電池為主，還有AA(5號)電池的，以及內(nèi)置可充電鋰電池。內(nèi)置可充電鋰電池的MP3播放器更薄，充一次電可以使用10小時左右(與音量大小有關)，反復充電可達500次，和手機鋰電池一樣，越到后來其電量越小，工作時間越短。筆者推薦使用AAA電池的MP3，使用AAA可充電鎳氫電池，可以大幅度降低電池使用成本。以750mAh可充電鎳氫電池為例，購充電器和兩節(jié)電池共40元，反復充電次數(shù)達1000次，平均每節(jié)電池的成本0.03元，比最便宜的3元左右堿性電池幾乎可以忽略不計了。

(7)看連接方式。大部分的MP3是USB口的，也有使用并口的，在USB口中又有直接連接和轉(zhuǎn)接線連接兩種。USB口比并口連接的速度快得多，直接連接避免了轉(zhuǎn)接線不在身邊的不便。

(8)看耳機。大部分原廠配置的耳機質(zhì)量太差，影響效果，少數(shù)采用的是高質(zhì)量的耳機，如MX300、MX400甚至是MX500，當然MP3的整體價格也上去了。

(9)試聽。找一個自己熟悉的歌曲(高、中、低音較為豐富的)，實際感受一下是否滿意，多換一款耳機比較效果，注意在音量較大時是否有失真出現(xiàn)。

(10)購買地點及售后。對于電腦的行家來說，購買MP3播放器當然首選計算機配件市場。這里各種機型種類齊全而且價格相對便宜，但是質(zhì)量和售后服務可能沒有保障。你總不會指望一個小柜臺的業(yè)主有對MP3播放機保修終身的能力吧，其實他很可能是從別家進的貨，在這種情況下，如果機器出現(xiàn)問題，維修起來難免費時費力。因此建議到各大品牌的專賣店或大商場的專賣柜臺去購買，貴是貴點，但可以買個放心。

5.6MP3播放器的使用

下面以愛國者月光寶盒i128為例介紹其使用方法。愛國者月光寶盒i128的外觀如圖5-9所示。

圖5-9愛國者月光寶盒i128的外觀

1.主要性能指標

2.按鍵使用說明

(1)按“播放/暫停(停止)/POWER”鍵，2s后，播放器打開，同時播放歌曲。

(2)按“播放/暫停(停止)/POWER”鍵，3s后，播放器關閉。

(3)下推“快進/菜單模式/快退”鍵，跳到下一曲；上推時后退到上一曲。

(4)按“音量加”或“音量減”鍵，調(diào)節(jié)音量大小，顯示屏有相應顯示。

(5)將“HOLD”鍵向下?lián)?，可鎖定所有鍵，以防止誤操作。

(6)使用“A-B/REC”鍵，在播放時，可在A、B兩點反復播放(播放狀態(tài)時)。

(7)向里按“快進/菜單模式/快退”鍵，可進入菜單調(diào)節(jié)狀態(tài)。3.液晶顯示屏說明

圖5-10液晶顯示屏說明

4.播放音樂步驟1：按“播放/暫停(停止)/POWER”鍵，2s后，播放器打開。步驟2：再按“播放/暫停(停止)/POWER”鍵，開始播放，液晶顯示屏的目前狀態(tài)顯示，同時，當前歌曲的播放時間、歌曲的位置和歌曲的名字也顯示在屏幕上。步驟3：按“音量加”或“音量減”鍵，調(diào)節(jié)音量大小，顯示屏有相應顯示。步驟4：下推“快進/菜單模式/快退”鍵，跳到下一曲(下推不放時為快進)；上推時后退到上一曲(上推不放時為快退)。步驟5：按“播放/暫停(停止)/POWER”鍵，3s后，播放器關閉。

5.播放模式下菜單的使用

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向里按“快進/菜單模式/快退”鍵，顯示屏顯示功能菜單，依次為Music、Voice、Setting、Delete、MemoryInfo、Record、Return。

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用“快進/菜單模式/快退”鍵，上推或下推選擇菜單(反顯時)，再向里按“快進/菜單模式/快退”鍵，進入所選項。

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選擇Music：進入MP3播放模式，系統(tǒng)在開機時默認此模式。

·選擇Voice：進入WAV播放模式，播放錄音完成生成的文件。

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選擇Setting：進入播放器參數(shù)設置菜單，依次為EQ、Repeat、LCDContrast、AutoOFF、RecSample、Backlight、Return。

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選擇Delete：進入文件刪除界面，有三項選擇，即Music、Voice和Return，分別可以刪除MP3和WAV文件。

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選擇MemoryInfo：可以查看內(nèi)存使用情況。

·選擇Record：進入錄音模式。

6.參數(shù)設置菜單使用

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選擇Setting，進入播放器參數(shù)設置菜單。

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選擇EQ(均衡器)，可以選擇Normal(普通，原有效果)、Rock(搖滾)、Classic(古典)、Pop(流行)、Return(返回)。

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選擇Repeat：進入播放循環(huán)模式，可以選擇Normal(普通，不循環(huán))、RepeatTrack(單曲循環(huán))、RepeatAll(所有歌曲按順序連續(xù)循環(huán))、Shuffle(隨機播放)

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選擇LCDContrast：調(diào)節(jié)液晶顯示屏的對比度，用“快進/菜單模式/快退”鍵，上推或下推調(diào)節(jié)。

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選擇AutoOFF：調(diào)節(jié)自動關機時間，有Disable、1min、2min、5min、10min，選擇Disable時取消自動關機功能。

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選擇RecSample：設置錄音采樣頻率，有8000Hz、11025Hz、16000Hz、22050Hz、32000Hz、44100Hz、48000Hz，采樣頻率越小，錄音質(zhì)量越差，但容量越??；采樣頻率越高，錄音質(zhì)量越好，但容量越大。

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選擇Backlight：設置背光開啟時間，有Disable、5s、10s、15s、20s、All。若選擇Disable，則將關閉背光；若選擇All，則背光一直開啟(耗電)。

7.錄音錄音有兩種方式：

(1)一鍵錄音。步驟1：長按“A-B/REC”鍵，開始錄音，顯示屏如圖5-11所示，采樣頻率為8000Hz，錄制時間為33s，文件編號為V005。步驟2：按“播放/暫停(停止)/POWER”鍵，停止錄音，并返回到播放狀態(tài)。

圖5-11錄音時的顯示屏

(2)通過菜單錄音。步驟1：向里按“快進/菜單模式/快退”鍵，選擇Record，再次向里按“快進/菜單模式/快退”鍵，開始錄音。步驟2：按“播放/暫停(停止)/POWER”鍵，停止錄音，長按“快進/菜單模式/快退”鍵，返回到播放狀態(tài)。注意：在錄音前，應先設置好采樣頻率。

5.7MP3播放器與計算機的連接

(1)安裝MP3播放器管理軟件。步驟1：將隨機附帶的安裝盤放入光驅(qū)，光盤會自動運行，在每個窗口單擊“下一步”，最后單擊“完成”。步驟2：系統(tǒng)提示要重新啟動，單擊“完成”，重新啟動。

(2)?MP3播放器管理軟件的使用。步驟1：將MP3播放器的USB接口與微機上的USB口相連。系統(tǒng)會出現(xiàn)“找到新的硬件”等一系列提示。步驟2：在桌面上雙擊“MP3播放器管理軟件”圖標，打開管理軟件窗口，如圖5-12所示。

圖5-12MP3播放器管理軟件窗口

步驟3：在左上角的窗口中，雙擊相應盤符和文件夾，使要下傳的MP3文件在右上角窗口中顯示出來。步驟4：單擊選中要下傳的MP3文件，若要同時選中多個文件，請在按著Ctrl鍵的同時再單擊。步驟5：單擊“下傳”按鈕，右下角的窗口中出現(xiàn)已下載到MP3播放器中的文件。步驟6：要刪除播放器中的文件時，先選中右下角的窗口中的文件，單擊“刪除”按鈕，刪除的只是播放器中的文件。步驟7：關閉MP3播放器管理軟件，斷開播放器與微機的連接。

圖5-13格式化對話框

(3)格式化播放器內(nèi)存。排除播放器硬件故障，如果操控鍵失靈或總?cè)萘繙p少太多，一般可以通過格式化播放器內(nèi)存來解決。步驟1：確認播放器與電腦連接正確。