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2011年1月17日 (月)

アンプ・スピーカー切替機・スイッチユニット(SWITCH UNIT)の製作

Photo_10

友人のM氏からの依頼で下記の機能を持つSWITCH UNITを製作した。

SWITCH UNITを使って、①MP3プレーヤー、②デジタルアンプ(RSDA-302P:30W) ③高級アナログステレオ プリ・メインアンプ(PMA-1500AE:140W)の切替えをして、次の音源の音楽を楽しむシステムです。総合系統図を参照してください。

M_4

(1)   MP3プレーヤー(スピーカー直結とデジタルアンプ経由)

(2)   TV光デジタル音声(デジタルアンプによるピュアな音と30wの迫力ある音)

(3)   高級アナログアンプでは、CD/レコードを大迫力で楽しむ

SWITCH UNIT製作のポイントは以下の2点です。

(a)    デジタルアンプのスピーカー出力はBTL出力で、LRとも単独動作しており、切替回路のマイナス側を共通にはできない。したがって、スイッチ回路はプラスとマイナスともに切り換える必要がある。

(b)   MP3プレーヤーの小出力から高級アナログアンプの140Wまでを切り換えるための切替素子の選定。

(a)を考えると、SWITCH UNITの回路は図のようになります。ついでにデジタルアンプの電源スイッチも追加しました。

Photo_7

また、(b)ついては①トグルスイッチ、②ラッチリレー、③ロッカースイッチ(波型スイッチまたはシーソースイッチ・・・電源スイッチでよく使っている)を候補にしました。次に切替回路の接点容量を検討してみます。

検討結果を表に示しますが、結局、接点容量は50V/10A以上あればいいようです。

Photo_8

電源投入時やアンプ切替時のトランジェントを考えるともう少し接点容量に余裕がほしいところですが、使用方法で補完することにします。つまり、電源投入時やアンプ切替時には出力を絞ってから切替し、その後音量調整することとしました。

さて、リレーによる切替回路の場合、スイッチは簡単なもので済みますが、動作している間は数十mAの電流が必要で省エネの観点からもったいないので、ラッチリレーを考えてみました。

なお、この他にロータリースイッチによる方法もありますが、本システムで使用している140Wを切り換える接点容量を持つ市販品は見つけることができませんでした。一部、オーディオ用のロータリースイッチが販売されていますが、一個当たり数万円と貧乏電子工作者には手が出ません。

表に3つの素子の比較を示します。

Photo_9

今回は、安価ですがそこそこの耐久性があり、接触抵抗も小さいトグルスイッチを採用することにしました。

次に部品収集です。部品代は全部で8千円弱でした。これに秋葉原までの往復交通費が加算されます。主要な個別部品では、ケースは少し豪華にして(US型アルミブロンズケース)3,701円、トグルスイッチ(S-42・日本開閉器)が2個で1,722円、ターミナル赤/ (TM-052)が各4個ずつで1,600円でした。

買い物に出かける前に、ネットで部品の値段を下調べして秋葉原に出かけました。定番の秋月、千石、若松の他、東京ラジオデパート、ラジオセンターを徘徊(老人性??)してみましたが、ネット参照価格よりわりと安く入手できる店を見つけることができました。小額の買い物でも、あちこちのお店を回って、品物と値段を見て回るのは楽しいものです。

今回の製作では、パネル彫刻の代わりに写真印刷したパネル図を、両面テープで貼り付けました。

試作品などでよくやる手のようですが、趣味の電子工作ではこの方法はぴったりです。裏面に接着剤のついた印刷用紙も市販されているようですが、今回は両面テープを貼り付けました。パネルにぴったり貼り付けたりする細かい作業も、老化防止に役立ちます。

 文頭の写真は完成品を使って総合検査しているところです。また、SWITCH UNITの裏面パネル図はこんな具合です。(写真撮るの忘れた・・・健忘症進行???)

Sw_unit_2

使用感は「快適」です。

製作前は、MP3プレーヤーをスピーカーに直結する場合は、だいぶ減衰があるのではと心配していましたが、まったく心配ありませんでした。接触抵抗が小さいので、当然といえば当然ですが。短所はグルスイッチの切替が硬い点です。スイッチが大きいと切替トルクも大きいようです。あまり頻繁に切り換えるなということでしょう。

総合動作を確認してM氏にお届けしましたが、年末年始の番組をいい音で楽しめたと連絡がありました。

なお、SWITCH UNITの製作にあたりasoyajiさんの下記の記事がとても参考になりました。紙面を借りてお礼申し上げます。

「(自作)アンプ・スピーカー切替機」http://asoyaji.blogspot.com/2010/10/blog-post_10.html

以上

 

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