アナログスイッチで悩んでます

質問

サラウンドモードを5つ用意したので、5入力1出力のアナログスイッチを探してみたのですが、見つかりません。

5入力じゃなきゃいけないので困ってます。

5入力のアナログスイッチは無いのでしょうか？

回答No.12

inara1 · ベストアンサー

後半の回路を添付します。

お礼

回路図ありがとうございました。

回答No.11

inara1

1入力・7出力回路の前半を添付します。アナログスイッチは双方向なので、7入力・1出力としても使えます。新しいロジックIC（74HC132）を使っています。

TC74HC132AP（2入力ショミットNAND）　http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=&cond8=or&dai=&chu=&syo=&cond9=&k3=0&list=2&pflg=n&multi=&code=7Z2U-2DGW

回答No.10

inara1

＞１μFの電解コンデンサーを音声信号の+とICのピンに直列につないだ方が良いか
74HC4051を±5Vで動かしている場合は必要ありません。74HC4051の入出力端子には何も電圧は出ていなくて、入出力がONになるかOFFになるかだけなので、ケーブルをつなぐかつながないかというのと同じです。74HC4051の前後にあるアンプの入出力にはコンデンサが入っているか、DC成分がカットされているはずなので、74HC405側にコンデンサを入れる必要はありません。

これまでの回路では、74HC4051を±5Vで動かしていますが、+5V電源だけでも動作します。その場合、添付図の右側のように、負電源端子を GND にし、抵抗分割で入力端子に電源電圧の半分のDC電圧を加え、さらに入出力端子にコンデンサをつけてDC成分をカットします。74HC4051の前後の回路によってはコンデンサは要らないかもしれませんが、安全のために前後の回路にDC電圧が加わらないようにします。この回路では、入力端子の電圧は電源電圧の半分を中心に振れるので、入力電圧範囲は±2V程度になります。

1入力7出力回路はこの後の回答で添付します。

回答No.9

inara1

3入力8ch回路の後半です。

補足

回路図ありがとうございます。頑張って作ってみたいと思います。

もう一つ無くてなならない回路があります。

今度は逆パターンの２ｃｈの音声信号入力して、タクトスイッチを押すたび出力先が切り替わる回路（1入力7出力）も必要になりました。お忙しいところ大変申し訳ありませんが回路図の添付をお願いします。

もう一つ質問です。

音声信号をICに入力するとき、１μFの電解コンデンサーを音声信号の+とICのピンに直列につないだ方が良いのでしょうか？

回答No.8

inara1

3入力8ch回路の前半です。

回答No.7

inara1

5入力は2chでしたね。2ch版（2ch 同時に切り替わる）を添付します。

回答No.6

inara1

4入力(2ch)の回路を添付します。動作は5入力と同じですが、2ch 同時に切り替わります。

回答No.5

inara1

5入力の回路を添付します（動作確認済）。
タクトスイッチを押すたびに入力１→２→３→４→５→１→２・・・と切り替わります。どの入力が ON になっているかが LED に表示されます（タクトスイッチを押すたびに、発光する LED が切り替わる）。電源投入直後は入力１が選択されます。

回答No.4

inara1

回路図はできましたが、現在、ブレッドボードで動作確認するための準備中です（必要な部品は手元にあります）。回路は以下の3種類ですね。
　　　5入力1出力　2セット
　　　4入力1出力　2セット
　　　3入力1出力　8セット
4入力1出力は、その機能が2回路分入った TC74HC4052AP というのがあるので、IC1個で済みます。3入力1出力についても、TC74HC4052AP が使えるので、IC4個で済みます。上の3種類の回路（実体配線図）を後ほど添付します。部品は以下のものを使います。TC74HC138AP は、スイッチのどれが ON になっているか LED で表示させるもので、必須ではありません。

TC74HC4051AP（8-ch アナログマルチプレクサ）　http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=&cond8=or&dai=&chu=&syo=&cond9=&k3=0&list=2&pflg=n&multi=&code=5Z23-3DHM
TC74HC4052AP（4-ch アナログマルチプレクサ・2回路入り）　
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=&cond8=or&dai=&chu=&syo=&cond9=&k3=0&list=2&pflg=n&multi=&code=3Z24-2DH8
TC74HC161P（16進カウンタ）　http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=&cond8=or&dai=&chu=&syo=&cond9=&k3=0&list=2&pflg=n&multi=&code=3Z23-3SGX
TC74HC138AP（3 to 8ラインデコーダ）　http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=&cond8=or&dai=&chu=&syo=&cond9=&k3=0&list=2&pflg=n&multi=&code=6Z2W-2DG8
TC74HC14AP（シュミットインバータ）　http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=&cond8=or&dai=&chu=&syo=&cond9=&k3=0&list=2&pflg=n&multi=&code=758P-A6EU

回答No.3

inara1

TC74HC4051AP は 音声信号も流すことは充分できますが、ON抵抗が最大で数十Ωあって大電流を流せないので、アンプとスピーカの間に入れてスピーカを切り替える用途には使えません。アンプ内蔵のスピーカのように入力インピーダンスが高い機器を切り替えるのには使えます。切り替えられる信号の大きさは、アナログスイッチの電源電圧の範囲内（Vee～Vcc）に限られますが、データシート（http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/LogicIC/TC74HC4051AF_TC74HC4053AP_ja_datasheet_071001.pdf）の8ページの一番上に書かれているように、Vee = -6V、Vcc = 6V のとき、±5.5V （ 11Vpp ）の信号を入れても歪率は 0.018% と低くなっています。この歪率はアナログスイッチの出力側の負荷抵抗が 10kΩ と高い場合のものです。

１つのタクトスイッチで押すたび（１→２→３→４→５→１→２→３・・・）切り替えられるようにすることはできます（後で回路図を添付します）。5つのサラウンドモード（7.1ch）を切り替えるというイメージが湧かないのですが、5本の信号線のうちの1本を選んで接続するという構成で間違っていませんね？

補足

毎度親切な回答で大変感謝してます。

回路をよく見たらサラウンドモードは３つでした、

自作してるのは、７．１ｃｈ疑似サラウンドアンプという物です。

5つのモノラルモード（１つの音声信号）からいづれか１つを選択し、プリアンプへ出力します。
・左チャンネルの音を両方のスピーカーから鳴らす
・右チャンネルの音を両方のスピーカーから鳴らす
・モノラル音声にエコーをかけて両方のスピーカーから鳴らす。
・両方のチャンネルをミックスしてモノラルにして両方のスピーカーから鳴らす。
・両方のチャンネルを差動増幅回路を通して、ボーカル成分を消して、両方のスピーカーから鳴らす。

4つのステレオモード（2つの音声信号）
・通常のステレオモード
・右ｃｈの音声を左から。左ｃｈの音声を右から鳴らす、リバースモード
・通常のステレオ音声にエコーをつけるエコ―モード
・モノラル信号から疑似的にステレオにしてスピーカーから鳴らす。

３つのサラウンドモード（3チャンネル～7チャンネル、同種のモード）
・マトリックスサラウンド１モード
・マトリックスサラウンド２モード
・エコーモード

上記のようになります。

(1)５つのモノラルモードからタクトスイッチでいづれか１つ選択し両方のスピーカーから鳴らすので（5入力1出力を2つ作成）
(2)4つのステレオモードからタクトスイッチでいづれか１つ選択し両方のスピーカーから鳴らすので（4入力1出力を2つ作成）
TC74HC4051APが２つ必要です

(3)サラウンドについては、3種類のサラウンドモードの8チャンネル分の音声を同時にタクトスイッチでいづれか１つ選択するので、TC74HC4051APが8個必要です。（3入力1出力を８つ作成）

すべての回路を書くのは大変なので(1)の回路図だけで結構ですので回路図を添付していただければ幸いです。

よろしくお願いします。

長文失礼しました。

回答No.2

inara1

ANo.1 さんが紹介されているのは、アナログマルチプレクサと言われるもので、3本の信号線の論理パターン（8種類）によって、入力チャンネルが 0 から 7 の中から選択されるものです。したがって、5 と 6 と 7 のチャンネルが選択されないような論理パターンを入力すれば、１→２→３→４→５→１→２→３→　…　という順番で切り替えることは可能です。

スイッチに大電流を流すのでなければ、TC74HC4051AP という IC を使うのがいいでしょう。データシート（http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/LogicIC/TC74HC4051AF_TC74HC4053AP_ja_datasheet_071001.pdf）の4ページの一番上にその IC のブロック図が出ていますが、A、B、C 端子の入力パターンによって、入力チャンネルが 0 から 7 の中から選択されて、COM に出力されます（このスイッチは双方向なので、COM に信号入力して、 0 から 7 のどれか１つに出力することも可能）。INH 端子が H のときは、全てのスイッチが OFF になるので、通常は INH 端子を L レベルにします。

チャンネル切り替えはどのようなものを想定しているのでしょうか。プッシュボタンを押す度に、１→２→３→４→５→１→２→３→　…　という順番で切り替えるものでしょうか（そうすることもできますが他に論理回路が必要）。あるいは、5個のボタンがあって、そのどれかをチョンと押すと、そのチャンネルに瞬時に切り替わるものでしょうか。あるいは、ここ（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02179/）にあるように、中心の赤い部分を回すと順次切り替わっていくものでしょうか（この場合は１→２→３→４→５→４→３→２→１）。この回転スイッチは出力パターンがデジタル（BCDコード）になっているので、上のアナログマルチプレクサのA、B、C 入力に直結できます（余計な回路が不要）。

半導体アナログスイッチにこだわらず、機械的なロータリースイッチ（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00100/）なら、電源も必要ありません。このスイッチは、もともと12接点ですが、付属の「ピン」を差し込むことで回転角度を制限して、 5ステップにすることも可能です。この場合、切り替え順序は１→２→３→４→５→４→３→２→１になります。

補足

最初はオムロンの小信号用リレー（G5V-2）で5つのサラウンドモード（7.1ch）を切り替えさせようと回路を設計してましたが、リレーの数がかなり多くなりコストがかかってしまうのでリレーに代わるものを探した結果、アナログスイッチを見つけました。

自分は新しいことに色々と挑戦していきたいと考えてます。ロータリー式、リレー式の切り替えスイッチは何度も作ったので次は半導体で切り替えてみたいのと負電源も扱ってみたいなと思うようになりました。

１つのタクトスイッチで押すたび（１→２→３→４→５→１→２→３・・・）切り替えられるようにしたいと思います。

紹介してくださったTC74HC4051APというのは音声信号も流すことはできますよね？