オーディオスイッチ。 ロータリースイッチを使って全結線オーディオ切り替え機を作る

オーディオ・ジャックスイッチと回路図の理解

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iPodやBluetoothなどが増えてきて、オーディオアンプの入力端子が足りなくなりました。 あまり使わなくなったMDを外しても良いのですが、Line入力を増やすために切り替え機を作りました。 RCA端子の切り替え機は「AV切り替え機」として市販のものもありますが、プラスチックの筐体が多く、ちょっと高級感に欠けます。 オーディオの脇で置ける場所も限られているのでサイズもぴったりのものが欲しくなりました。 せっかくなので作ってみることにしました。 切り替えと言えば、ロータリースイッチが単純でかっこよさそうです。 アルプス電気のというスイッチが良さそうだったのでこれを元に組み立てました。 スイッチは贅沢に1チャンネルで2回路、左右2チャンネルで4回路使います。 このスイッチは4回路3接点ですので、3入力1出力(またはその逆)の切り替え機ができます。 グランドを使えば端子数は半分で済みますが、やりたかっただけです。 グランドを使わないので、切り替え時のノイズは増えるかもしれませんが、それほど頻繁に切り替えるわけでもありませんし(それならそもそもいらないという話もあります。 )、高いオーディオを使っているわけでもありませんので気にしないことにしました。 他にはスイッチに取り付けるツマミ、RCAのコネクタ(高級感を出すために金メッキ)、ケース、配線を用意しました。 スイッチはこれです。 つまみに合わせて先端を切りました。 間違えないようにスイッチに配線します。 端子が等間隔ではないので回路図をよく見ながら配線します。 クラゲのようになりました。 ケースに穴を開けて組み込んでみました。 ぼけていますが、手前の端子の右側が出力、左側の3組が入力です。 正面から見るとこんな感じです。 正面の線は傷ではなくビニールを斜めに一部剥がしている状態です。 中身はスカスカです。 スイッチのクリック感はちょうど良いので重りなどは入れませんでした。 ケースの重さや切り替えに必要なトルクの兼ね合いで、重りを入れた方が高級感は出るかもしれません。 完成しました。 あとは適当にレタリングなどをしてもよいと思います。 アースの処理やノイズの難しい話はこの際無しにして、適当でも完成させると楽しくなります。

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スイッチのチャタリングとは 接点のバウンド トグルスイッチ、押しボタンスイッチなどの機械式スイッチ(リレー接点も含む)では「チャタリング」という現象が起こります。 理想的なスイッチであれば、ONまたはOFF時に接点が1度でピタッと接続、または1度で接点が離れれば、チャタリングは発生しません。 しかし、実際のスイッチは接点の「バウンド」または「擦れ すれ 」が発生し、これによりチャタリングが発生します。 バウンドとは図2のように接点がONした瞬間、接点がぶつかって跳ね返る現象です。 チャタリングによる誤動作 チャタリングは電子機器の誤動作の原因の一つになる場合があります。 例えば、図3のように各スイッチ入力を検出し、その入力に応じた処理と表示を 行なう場合で考えてみます。 装置側でハードウェアまたはソフトウェアで適切なチャタリング防止を行っていない と、スイッチAの表示とそれに応じた処理を複数回実行する誤動作をしてしまいます。 チャタリング波形の観測 波形1に実際のチャタリング波形を示します。 また、チャタリングの発生頻度も多いものと少ないものがあり、スイッチ操作(ゆっくり、 速く)などによっても変わります。 いずれにしても、機械的スイッチは必ずチャタリングが発生すると考えておく必要があります。 チャタリングを防止する方法 チャタリングの防止方法はソフトウェアによる処理、ハードウェアによる方法と色々あるのですが、ここでは簡単なハードウェアによる方法を紹介します。 CRの充放電による方法 この方法は図4のように抵抗とコンデンサによる充放電を利用したものです。 例えば、a のようにスイッチがOFFの場合、十分な時間経過後ではB点の電圧は「H」レベルです。 この放電時間がチャタリング時間より十分長ければ、B点の波形はチャタリング の影響を受けません。 この場合も充電時間がチャタリング時間より十分長ければ、B点の波形はチャタリングの影響を受けません。 放電時は徐々に電圧が下がり、「L」の認識レベルとなった時点でNOT出力は チャタリングの無いきれいな「H」レベルになります。 (図5 充電時では電圧が徐々に上がり、「H」の認識レベルとなった時点でNOT出力はきれ いな「L」レベルになります。 このようにチャタリングが除去され、NOT出力はそれぞれの充放電時間遅れています。 シュミット・トリガ・NOTを用いる ここで用いるNOT ICは「シュミット・トリガ・NOT」です。 一般のNOT ICでは図6のように「ゆるやかな信号」を入力すると、「H」、「L」の 認識レベル付近で誤動作してしまいます。 これに対し、シュミット・トリガ・NOTはゆるやかな信号でも誤動作することがなく、 「波形整形」などの用途で用いられます。 図7に実験回路を示します。 用いたシュミット・トリガ・NOTは「」です。 A点ではチャタリングが発生していますが、NOT出力 C点)ではチャタリングの無 いきれいな波形になっています。 それぞれの遅れは、ON時に約1msec、OFF時に約2msecで、この遅れ時間は チャタリング時間より十分大きくなるようにR1,R2,C1の値を決めます。 遅れ時間は、正確にはICの種類、電源電圧、R1、R2,C1の値で決まり、目安と しては以下の式で計算しても良いです。 汎用ロジックICの74HCシリーズおよび4500シリーズの主なシュミット・トリガ・NOTICは 以下のとおりです。 以上はDIPパッケージです。 その他のパッケージはメーカーのデータシートを参照 願います。 RSラッチによる方法 CRの充放電による方法では遅れ時間が生じ、これによる不具合はあまり無い と思いますが、遅れ時間が少ない方法を紹介します。 図8はディジタル回路における記憶回路の一つで「RSラッチ」と呼ばれるもので す。 専用のICもありますが、図8では「NANDゲート」で構成した回路です。 この例ではスイッチS1に「ON-ON」のトグルスイッチを用いています。 S1の共通端子をGNDに接続し、R1,R2はスイッチ接点がオープン時にレベルを 「H」にするための「プルアップ抵抗」です。 図10にタイムチャートを示します。 図11に実験回路と波形4,5に観測波形を示します。

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スイッチのチャタリングの概要。チャタリングを防止する方法

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オーディオ機器以外でも、電源投入時のラッシュカレントが大きい機器の場合は有ったら良いと言えます。 真空管アンプの場合、多くはチョークインプット電源なので、瞬間電流はおおきいものの影響はほとんど無いと考えられます。 ダイオード整流後に大容量コンデンサーを用いた半導体アンプの場合には、瞬間的な大電流が発生し、機器内ではそれに対応した設計でしょうけれど、一部には大きな負担と成ってパーツの寿命を短くしたり、その瞬間大電流で一瞬の電圧降下を招き、他の機器に影響を与える場合も有ります。 家庭内の照明器具でも、壁のスイッチ操作でたまにスイッチぶが一瞬光った経験はありませんか? あれが交流の電圧が高い瞬間にスイッチ操作したときのスパークです。 そのタイミングを調整する機器ですが、オーディオに限らずデジタル電源回路では無い電気製品にはより優しい電源操作に成るものです。 オーディオ的に音質ウンヌンでは無いので、ご予算的に余裕度が有れば、無いよりは有った方が機器を長持ちさせる事が出来る可能性が高くなると言う部分です。 少なくとも、電源ケーブルで音質が変化する事に注目しているひとにとって、コントロール機能は良い面ですが接点が増えるのは大きなデメリットでしょう。 ゼロクロススイッチとは、半導体(サイリスター)使用の、スパーク防止のスイッチですね。 構造は、交流(50hz)(60hz)の電位が無くなった時を検出し、ON、OFFしてスパーク防止する事で、アンプであれば電源トランス使用の突入電流を無くす為です。 オーディオマニアの性から、机上の論理で良い物は何でも採用する(インシュレーター、ケーブル等)と同じ感覚でしょう。 利点は、突入電流が無くなりますので、内部の部品を痛める事は少なくなるとは思われますが・・・・。 欠点は、電源に半導体が入る事です(真空管マニアは)どう感じますか? また、マニアの一部には、電源にケーブル取り替えやコンセント取り替えを行っている人もいます、全く反する考えです。 私も、それなりの真空管アンプを使用していますが、この様な事は考えていません。 邪道ですが、どうしても気になるならスライダックを電源に入れ、徐々に電圧を上げる様にしたらどうでしょうか? 今まで、真空管アンプは何十年もの歴史があります、そこまで考える必要が無いです。 最も必要なのが、質問様の使用している真空管アンプの設計レベルです。 出力を上げるため無理な設計をしているか、また放熱がしっかりしているかの方が重要と思います。 A ベストアンサー 使えないわけでは無いのですが.... 1)倍の電流が流れます。 フルパワーにするとアンプの保護回路が動作することや トランジスタが壊れる事があります。 常にボリュームを小さくして使うなら、普通は問題ありません 2)ダンピングファクターが悪化します。 これは、制動係数と呼ばれているもので、 振動板を振動させて、次に、それを(次の音に合わせて) 振動を止める時の止める能力を示すものです。 トランジスタ(FET)アンプで100ぐらい、 真空管アンプでも10ぐらいの数値があり、 これが10を割ると、しまりの無い音になってしまいます。 3)スピーカーの直列、抵抗の挿入はお勧めしません。 やはり、ダンピングファクターを悪化させるからです。 4オーム抵抗を入れると、df=2まで悪化します。 スピーカーだと共振もあるので、1までいく 周波数も出てしまい、音に色がついたようになります。 というのは、普通のアンプはスピーカーインピーダンスが低い方が 出力が出るのです。 もちろん高出力のほうが売りやすくなります。 ボリュームを大きくした時に、保護がちゃんと動作してくれれば 良いのですが、 電源が飛んだり、パワートランジスタ(FET)が飛んだりすると 厄介です。 というわけで、あまりお勧めはしませんが、小さな音(といっても 家庭用では充分)なら問題なく使えます。 なお、このスピーカー、出荷時にはエージングが充分になされていません。 購入後、10時間ぐらい音を出すと そこから音質が向上するはずです。 使えないわけでは無いのですが.... 1)倍の電流が流れます。 フルパワーにするとアンプの保護回路が動作することや トランジスタが壊れる事があります。 常にボリュームを小さくして使うなら、普通は問題ありません 2)ダンピングファクターが悪化します。 これは、制動係数と呼ばれているもので、 振動板を振動させて、次に、それを(次の音に合わせて) 振動を止める時の止める能力を示すものです。 A ベストアンサー 私も文系で詳しくはないのですが、勉強した限りでは以下の通りです。 スピーカーのインピーダンスと音質の関係は、ほぼないといわれています。 かつては12オームとか16オームといったものもあったようですが、現代のスピーカーは4~8オームが普通で、ごくごく稀に12オームくらいのものがあります。 インピーダンスとは交流電流に対する抵抗ですが、これが低いということは、同じ電圧をかけたときにより多くの電流を要求されるということになります。 交流にもオームの法則が使えるんでしたっけ.... このとき、トランジスタや電源の性能などによって、許容量以上の電流が流れると、アンプが以上発熱したりトランジスタが破壊されたりするわけです。 もっとも、普通は保護回路やヒューズによって出力が遮断されます つまり、8オームのスピーカーに10W出力するのと、4オームのスピーカーに20W出力するのは、スピーカーの仕事量は同じですが、アンプの負担が倍になっています。 なお、インピーダンスは直流抵抗と異なり、周波数によって抵抗値が変化します。 つまり、公称8オームのスピーカーでも、特定の周波数対では3オームくらいまで落ち込むこともあり得ます。 最近は落ち込みが大きいものは表示されるものもあります 蛇足ながら、真空管アンプなどに多いトランス出力式のアンプの場合、4オーム端子に6オームのスピーカーを繋ぐのはアンプにとって定格より仕事が楽になり、8オームの端子に繋ぐと若干つらくなります。 この際にはダンピングファクターが変化するため、音色にも若干の違いがあるといわれています。 私も文系で詳しくはないのですが、勉強した限りでは以下の通りです。 スピーカーのインピーダンスと音質の関係は、ほぼないといわれています。 かつては12オームとか16オームといったものもあったようですが、現代のスピーカーは4~8オームが普通で、ごくごく稀に12オームくらいのものがあります。 インピーダンスとは交流電流に対する抵抗ですが、これが低いということは、同じ電圧をかけたときにより多くの電流を要求されるということになります。 交流にもオームの法則が使えるんでしたっけ.... Q メカが専門でありながら、家電品のほとんどを自宅修理している無法者です。 30年もののパワーアンプが壊れ、全電解コンデンサー、初段FET、全VRを交換を行い、 DCゼロ調整は完了し、音出し成功。 (デジタルテスターです。 ) テスターはミリボルトレンジになっており、ショートチェッカーに切り換えると「ピィーーー」と鳴るので、 テスター端子(ワニ口)の接触不良ではありません。 現在音は順調に出ているのですが、修理後DC調整だけでバイアス調整はだいたいの ところにしています。 (両chの終段Trが音量ゼロでほんのり暖かい程度。 ) 何ともいい加減な話ですが、音はさほど変ではなくこれでもいいのかもしれませんが。 どうせならちゃんと、と思いますので、お分かりの方がいらしたらお教え下さい。 A ベストアンサー 回答に対する補足の件ですが、キャンタイプのパワーTrはケースがコレクター、セメント抵抗が付いているのがエミッタ、もう一本がベースです。 どのようなアンプか解らなかったので、ついでにベース、エミッタ間の電圧チェックお勧めしましたがこれはTrが生きているかどうかのチェックですので正常に音が出ていれば大丈夫です。 ゼロVなのはテスターの感度以下なのでしょう。 どうしても、電流が測りたいのであればコレクターの配線をはずして電流計を入れれば解りますがショートの危険があります。 かなり古くなるとバイアス調整用の半固定も接触不良を起こしやすくなるのでここはあまり回さない方が安全です。 数時間無音状態で放熱器がお風呂の温度以下ぐらいでしたらベストでしょう。 150mA前後 古いアンプの場合スピーカ保護リレーの接触が悪くなることが一番音質に悪影響するようです。 良いアンプですので長持ちさせてください。 その後どうせ持つならSANSUIのもっと良いものと探し、2年前AU-07Anniversay modelというアンプを譲ってもらいました。 音は思った以上の性能で満足なのですが、96年製ということで8年が経過していることもあり、維持に関して不安があったのでアクアオーディオラボにオーバーホールとファインチューニングを依頼しました。 これからもこのアンプを大事に、出来るだけ長く使用したいと思うのですが、やはり機械である以上寿命はあるのでしょうか?また、アンプの寿命を延ばすコツみたいなものはあるのでしょうか?詳しい方いらっしゃいましたらお教え下さい。 A ベストアンサー トランジスタアンプの中で劣化が早い部品はボリュームと電解コンデンサです。 スピーカー出力にリレー保護回路をつけている機種でしたらリレーも相対的に早く劣化します。 ただ、リレーは音質を劣化させるだけなので壊れたら取っちゃえば良いだけですけれど。 電解コンデンサはメーカーでは連続使用でおおむね寿命15年見当で作っています。 不必要に電源を入れっぱなしにしていると電解コンデンサを消耗させるだけで無意味と思うのですが何故でしょう? パソコンやビデオ機器は電源を入れっぱなしにしていた方がうんぬんという所から思い付いたのでしたら、アンプには全く当てはまりません。 パソコンやビデオの場合、高速回転するベアリングが心臓部に使われているので、これらは連続運転した方が、間欠運転するより故障が少ないのですが、オーディオアンプにはそのような部品は使われていません。 劣化という観点では長期間全く動かさないよりは電源が入っていた方がマシですが、ほとんど使っていないのに電源だけ入れているのは今度は無駄な消耗を招きます。 ところでNo2のアドバイスですが、私も電源スイッチの劣化からくるチャタリングによると思われる終段焼ききれ現象を体験した事があります。 という設計になっているようですので、少なくともこの製品は音質劣化への配慮はなされています。 私はこの製品を使った経験は無いですが、理屈や自分の過去の経験から言うと、この製品は音質への悪影響は全く無いと思われます。 懐が許せば興味がおありでしたら試してみるのも良いかと思います。 トランジスタアンプの中で劣化が早い部品はボリュームと電解コンデンサです。 スピーカー出力にリレー保護回路をつけている機種でしたらリレーも相対的に早く劣化します。 ただ、リレーは音質を劣化させるだけなので壊れたら取っちゃえば良いだけですけれど。 電解コンデンサはメーカーでは連続使用でおおむね寿命15年見当で作っています。 不必要に電源を入れっぱなしにしていると電解コンデンサを消耗させるだけで無意味と思うのですが何故でしょう? パソコンやビデオ機器は電源を入れっぱなしにしていた... Q いつもお世話になっております。 今更ですが、オーディオ機器の消費電力についてお尋ねいたします。 ピュアオーディオの世界に限らずですが、電化製品等を使用すると必ず「電気代」がつき物になってくると思います。 ランニングコスト高いですね。 一説では、ピュアオーディオを趣味とされている方の大半が365日電源を入れたままだと聞きました。 いつもお世話になっております。 今更ですが、オーディオ機器の消費電力についてお尋ねいたします。 ピュアオーディオの世界に限らずですが、電化製品等を使用すると必ず「電気代」がつき物になってくると思います。 影響してきます。 どのくらい電気代が掛かるのかは、アンプにより大幅に違います。 常時最大に近い電力を消費しているピュアA級アンプを除けば、 音楽信号を鳴らしていない時の電力は概して最小になります。 一例として私が最近まで使用していたパワーアンプは ・無信号-待機消費電力 400W ・最大消費電力 2200W というものでした。 この場合の「最大」は高負荷のスピーカーをつないで最大出力付近で鳴らした 場合の電力になります。 が、もちろんそんな大音量で鳴らしたらご近所から苦情が殺到します。 どうして音楽を鳴らしてもいないのに、そんなに電力を消費するのかというと、 歪みが出ないようにドライバー段や終段にアイドル電流というものを大量に流して いるためです。 例えばミニコンポレベルでしたら電球の方が 電力は上でしょうが、超高級アンプになってくると概して電球レベル では済まず、エアコンクラスの待機電力になっていきますね。 その場合、音楽を鳴らしていなくとも電気代は馬鹿になりません。 ウォームアップを理由として電源を切らない人も多いようですし、 私のパワーアンプはパワースイッチが背面にあり、「電源切るなよ」とアンプ自身が 私に言っているようです。 影響してきます。 どのくらい電気代が掛かるのかは、アンプにより大幅に違います。 常時最大に近い電力を消費しているピュアA級アンプを除けば、 音楽信... Q 初めて質問します。 よろしくお願いします。 当時、たまたま目にしたオーディオ雑誌にオススメの組み合わせとあったので秋葉原で購入したんですが、購入以来、音質には満足して愛用しています。 しかし、10年近く経過していると気付かないうちにアンプやスピーカーが劣化し音質が低下しているんじゃないかと気になりました。 一般的に劣化というか耐用年数はどの程度なのでしょうか? 一方で、アンプのテクノロジーが大きく進化していて、最新の機種にすると目からウロコの体験が待っているんじゃないかとも思っています。 iPodも愛用していますが、現在の構成よりも3~5万円程度のiPod専用スピーカーの方がいい音するってこともあるでしょうか? もしそうなら、より手軽で省スペースな方が有難いので買替えしようかと思っています。 量販店で試し聴きをしたことはありますが、ウルサい売り場環境と自宅リビングでは環境が違いすぎてイマイチ判断できません。 昔はPIONEERのCDプレーヤーを接続していましたが、CDプレーヤーは売却し、最近はMacBookのiTunesからAirMac Express経由で無線で飛ばした曲を聴いています。 CDとMP3を無線で飛ばした音の優劣が気にならない程度の耳です・・・ 洋楽ロック・ポップ・ダンスを新旧幅広く聴いています。 初めて質問します。 よろしくお願いします。 当時、たまたま目にしたオーディオ雑誌にオススメの組み合わせとあったので秋葉原で購入したんですが、購入以来、音質には満足して愛用しています。 しかし、10年近く経過していると気付かないうちにアンプやスピーカーが劣化し音質が低下しているんじゃないかと気になりました。 一般的に劣化というか耐用年数はどの程度なのでしょうか? 一方で、アンプのテクノロジーが大きく進化していて、... スピーカーについては、特に 1 エッジなど支持系の劣化、 2 ネットワーク部品の劣化が問題になり得ます。 1 は、特にウレタンエッジのもので顕著ですが、エッジが劣化してボロボロになってしまいます。 また、そうでなくても、振動板が重力に引っ張られて、支持系の対称性を保てなくなり、音質に影響が出るとされています。 環境にもよりますが、ウレタンエッジの場合、おおむね10年~20年程度で問題が出てくることが多いようです。 なお、ラバーやセーム革で補修することもできますが、物理的特性が変わってしまうので、音質も変わってしまいます。 2 は、主にコンデンサの問題で、一般的には10年~20年程度で寿命を迎えます。 すべてのコンデンサがフィルムタイプの場合にはそれほど問題がありませんが、電解コンデンサやオイルコンデンサの場合、それらの液体が蒸発してしまうので、この問題は避け難いです。 アンプについては、特にコンデンサの劣化が問題ですが(他へのダメージが大きい)、リレー、ボリューム、ハンダなど、様々な部分に劣化が生じ得ます。 コンデンサについては、周辺温度が10度下がるごとに寿命が2倍に伸びる、という物理法則があって、これによると、やはり10年~20年程度で初期性能を維持できなくなる可能性があると考えられます。 リレーやボリュームは、接点の劣化や摩耗が主で、ハンダは経年劣化で接触不良を引き起こします。 しかし、「デジタルアンプだから良い」という訳ではなく、やはり工業製品である以上、超えられないコストの壁が存在するといえます。 むしろ、時代の潮流が広帯域化、高解像度化にあるので、それに合わせた音質の変化というか、トレンドの変化の方が顕著でしょう。 高音質になったというより、求められている質が変わった、といっても良いかも知れません。 オーディオ専業メーカーが作っているものもありますが、やはり低音質です。 もちろん、ベッドサイドにおいて気軽に使うような場合には十分な場合もありますが、定価9万円のアンプ、定価5万円のスピーカーに敵うものではありません。 想定している場面がそもそも違う、といっても良いでしょう。 だから分からない、という可能性も考えられます。 AirMac Exp. のアナログ出力の品質は、それほど高くないというのが通説かと思われます。 スピーカーについては、特に 1 エッジなど支持系の劣化、 2 ネットワーク部品の劣化が問題になり得ます。 1 は、特にウレタンエッジのもので顕著ですが、エッジが劣化してボロボロになってしまいます。 また、そうでなくても、振動板が重力に引っ張られて、支持系の対称性を保てなくなり、音質に影響が出るとされています。 環境にもよりますが、ウレタンエッジ...

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