トグルスイッチの空き端子の処理について

質問

自作アンプというか簡単なトーンコントローラなんですが、出力にミュートスイッチをつけるあたって質問します。

単極双投(ON-ON)のトグルスイッチで、端子を1、2、3とすると、2がアウト、1が信号、3をアースでこれはこれでよいと思うのですが、ここから質問です。

手持ちに2極双投(ON-ON)のトグルスイッチしかありません。このとき4、5、6側をどう処理するのがベストなのか知りたいのです。
スイッチを端子側から見ると
|1|4|
|2|5|
|3|6|
となります。
1、2、3の使い方は単極双投のときと同じとして、考えたパターンは以下の3通りです。

パターン1
1-4、2-5、3-6を接続する。

パターン2
3-4-5-6を接続する。つまり空き端子はすべてアースに落とす。

パターン3
4、5、6はなにもしない。

いずれの方法が良いのか、あるいはもっと別の良い方法があるのかご存知の方がいましたら教えてください。
扱う信号はラインレベルの音声信号です。

「単極双投を使え」という身も蓋もない回答やショーティング・ノンショーティングなど質問内容以外への言及はご遠慮ください。
よろしくお願いします。

回答No.2

angkor_h · ベストアンサー

パターン1が最適です。理由は、
1)接触抵抗を半減できる。
2)チャタリングを軽減できる。

これらの効果が得られるか否かは、
スイッチを通る信号レベル、前後のインピーダンス、
チャタリングに依るノイズへの影響の有無
等も関係します。

次は、パターン2
信号レベルが小さく、シールド配線ならば、周囲をアース電位で囲む効果はあると思います。

パターン3
これは、単極双投の利用と変わりは無い。
強いて言うならば、スイッチ接点を囲む箱の大きさが変わる事。
囲む箱が金属であればこの効果(差)はでるかもしれませんが、
パターン2により近くに接地電位が存在する事で幾分和らぐ効果は期待できると思います。

ご参考まで。

補足

説得力のあるご回答ありがとうございます。
1に来ている信号はレベルが-10dBv、インピーダンスは約100Ωくらいです。
後段の機器の入力インピーダンスは1～2kΩくらいです。

回答No.10

John_Papa

No.8です。
『もう少し掘り下げて』
う～ん。記憶から直接的な例を検索できませんが、コンデンサやトランジスタで起きた絶縁破壊によるランダムノイズ(雷ふうノイズ)は記憶してます。
スイッチでは分解してみると、どこから入ったのか解らないが炭化した微粉末が散乱しているのを見ます。これで接触不良を起こしたスイッチを動かせばランダムノイズが出る場合もあります。

スイッチの開閉ではジャックの抜き差し程度のノイズは出る可能性がありますね。
そのジャックの抜き差しでも、機器に接続されたケーブルを抜き差しするのと接続されてないケーブルを抜き差しするのではノイズの音量が違います。接続されてないケーブルのほうが数倍大きいはずです。
オープン端子は接続されてないケーブルと同じと考えれば良いでしょう。

スイッチ内部で端子間の距離がありますので、その間を放電する可能性はまず無いと思いますが、埃が入って炭化したりしますし、用心に越したことは有りません。
最悪のパターンは、2、5、のみショートして4、6、をオープン端子にする事でしょうね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
概ねパターン1を採用しておけばよさそうですね。
他の方もパターン1を推奨する意見が多いですし。先陣を切ってパターン1にNGの回答していただいたNo.1(=No.3=No.6)の方の心配も事実誤認でしたので、パターン1を採用することにします。

回答No.9

adenak

no,7ですが、１～５でなくて１～４接続で同じ動作に成ります。そうすれば空端子無は無くなります。（１，４，５を全部繋いでも同じですが）

動作の方は
非ミューティング時　２⇒１⇒４⇒５で信号が通ります。（１～５接続で接点一個減になります）
ミューティング時　　２⇒３（入力信号が抵抗で終端）５⇒６で次段への出力がアース。

パターン１～３でも目標は達せられますがそのスイッチ操作時にノイズが出なければいいのですが。

お礼

ご回答ありがとうございます。参考にします。

回答No.8

John_Papa

こんにちは。

ステレオ仕様じゃなくて、モノということは、楽器用エフェクタなのでしょうから、過酷なステージ環境を想定してます。

パターン１か２、ですね。
基本的にオープン端子（金属片）は作らない。電荷が溜まって絶縁破壊でノイズが発生する可能性がゼロではないから。

そういう意味では、切り替え時に２番端子がオープンサーキットに（回路次第で１番も）なるのも避けたい。
端子1、2、(IN-OUT)を次段（出力先）インピーダンス同等の2KΩでショートしてはどうでしょう。
どういう動作になるかはお考えください。

補足

>基本的にオープン端子（金属片）は作らない。電荷が溜まって絶縁破壊でノイズが発生する可能性がゼロではないから。

実は、この辺りにフォーカスした回答を求めていました。
オープン端子に電荷が溜まって問題になるとすれば、スイッチの切替時ではないときにも影響が出るのではないかと考えています。
もう少し掘り下げて教えていただければ助かります。

回答No.7

adenak

２番端子を信号ＩＮ　
３番端子を５００キロΩぐらいでアース　
１，５番端子を接続しどちらかの端子を信号出力とする
６番端子アース
４番端子（空）
とすれば、ミューティング時アンプ出力に５００ｋΩの負荷が入ります。
ミューティングを戻した時のクリックノイズが軽減か、でなくなります。

補足

ご回答ありがとうございます。
なかなか興味深いご提案だと思います。
質問内容に回路図などの説明がなかったのでこういったご提案もあって当然なのですが、実際に僕が知りたいのは、たとえばこのご提案の場合4番端子をオープンのほうが良いのか、1-5と接続したほうが良いのか、ということなのです。
よろしければその辺りを理由を付けてご回答いただけると幸いです。

回答No.6

t0z2

メカニカルなスイッチですので、1-2-3のスイッチと、4-5-6のスイッチの連携が保証されているか？　と言う点です。
例えば、ノンショーティングのスイッチであれば、1-2側から2-3側に切り替える際に、必ずOFFとなるポイントが存在しますよね。でも、4-5-6側の回路が必ず同じタイミングで動作をするとは限らないので、2-3側に切り替わった際に、まだ4-5の接続が残っている可能性もあるわけです。
このような場合に1-4、2-5、3-6と接続して、スイッチを並列に利用していると、3-2-5-4-1と回路が形成され、ショーティング状態になる可能性が否定できません。

今回、トーンコントローラとの事ですので、短時間のショートが即破壊（ダメージ）につながらないのかもしれません。その場合、心配しすぎかもしれないですね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ご高説、拝読しました。手持ちのスイッチの日本開閉器のデータシートを読んでも、確かに各回路間の連携に対する記述はありませんでした。
ただ、レバー倒れ角度に対する記述、可動接片をひとつの部品で動かしている構造、単極三投スイッチを同一サイズで提供している製造精度などから考えてショーティング状態になる可能性はほぼないだろうと判断します。
いろいろ勉強になりました。あらためて御礼申し上げます。

補足

すでに御礼をしてこの話題は終了のつもりでしたが、参考になる記述を見つけたのでご報告します。
RSオンラインの技術情報に「テック君の豆知識」というのがありましていろいろなメーカーへの取材記事になっています。その中に「スイッチとは」というタイトルで日本開閉器への取材記事がありました。そしてその中で複数回路があるスイッチの並列使用に言及しています。
今回の話題に関連する内容をまとめますと「2回路入りのスイッチを並列接続で使っても低格不足を補うことはできない、なぜなら二つのスイッチが時間的に完全に一致して動作することはなく、オンする瞬間にはひとつのスイッチと変わらない。ただし、接点の接続信頼性を上げるという点では並列接続は意味のある使い方である」とのことです。
ご高説の通り各回路間の連携の連携は保証されてはいませんが、(保証されれば定格不足が補えるわけです)並列接続してスイッチの動作状態に(ノンショーティングがショーティングになるような)問題が生じることはないというのが結論のようです。

回答No.5

adenak

私ならパターン１にします。接触抵抗が半減できますし、片方が接触不良でも動作はしますので。ＯＮとＯＦＦのタイミングは問題になるようなことはないと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
パターン1がいいのかなと思っていたのですが、No.1で回答された方がNo.3で当方の予想しない「パターン1の問題点」を指摘されました。
「パターン1の問題」の理由がはっきりするまで、もうしばらく考察します。

回答No.4

uruz

私なら余った1回路(4,5,6)でLEDを光らせます。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ちなみにインジケータは別回路にて搭載済みです。

回答No.3

t0z2

補足します。
2極双投(ON-ON)のトグルスイッチとのことなので、スイッチが同じ動きをすることは理解した上での回答です。
「ショーティング・ノンショーティングなど質問内容以外への言及はご遠慮ください」とのことなので、深くは言及することはしませんが、ノンショーティングタイプのスイッチを用いていたとしても、パターン１の接続方法を選択した際に、ショーティングの動きになってしまう可能性を書きました。
もともとがショーティングのスイッチであったり、そのことを考慮済みであれば大変失礼いたしました。

補足

重ねてのご回答ありがとうございます。
質問内容以外への言及はご遠慮いただいてはいますが、向学のため教えてください。
2極双投ノンショーティングタイプのスイッチを使用してパターン1の接続を選択した場合ショーティング動作の可能性があるということですが、具体的にどういう理由でショーティング動作するのか教えてください。
No.2の回答からパターン1を選択しようと考えていたのですが、意図しないショーティング動作の可能性があるなら再考しなければなりません。
ぜひ、理由を教えてください。

回答No.1

t0z2

パターン２かパターン３で良いと思います。
パターン1は、１～３の回路と、４～６の回路が同じ動きをするとは限りませんので、
瞬間的にショートする可能性などを考慮し、お勧めできません。

お礼

補足に対する回答(No.3)をいただきありがとうございます。
当該回答の補足にさらに質問させていただきました。よろしくお願いします。

補足

2極双投スイッチですので1～3と4～6は同じ動作をするものとお考えください。
ただ、経年で動作の違いが生ずる可能性は確かにあるかもしれません。