自作エフェクター昇圧スイッチの切り替えトラブル

いつもお世話になっています。

つい最近も自作エフェクターのトラブルシューティング（http://oshiete.goo.ne.jp/qa/8481698.html）ということで質問させて頂き、内容については無事解決しました。

さて、タイトルなんですが、上の質問のエフェクターに昇圧回路を増設し、スイッチで切り替えられるようにと考えたのですが、現状幾つか問題があります。

１，切替時にポップノイズの様な音が出てしまいます。18Vから9Vに切り替える時にだけ出て、逆は出ません。

２，１のノイズと同時に、アダプター(1SPOT)から並列で電源供給しているAqua pussの電源が切れてしまいます。もう一台katana boost（自作）がつながっているのですがこれは切れません。

現状これによる故障は見られないのですが、繰り返しているとその危険性もありますか？Aqua pussも本エフェクターも？

原因と、改善方法があればどうかご教示頂きたいです。
（アダプターを分けるとかではなく、出来れば回路的なアプローチでお願いします。）



昇圧回路はこちら（http://blog.livedoor.jp/rs6000/archives/65704186 …）で紹介されているものにICのみLT1054に差し替えたものを使用しました。

切り替えはon-onスイッチのコモンにエフェクト基板に行く電源、残りはそれぞれバッテリー9V、昇圧基板18Vアウトにつないでいます。（下手な絵を添付してあります。参照下さい。）

また、手持ちのデジタルテスターではアダプターインの9.39Vに対して昇圧時は18.0Vとなっています。


素人ながらには昇圧回路に９V電源とグランドが常時つながっていることに何か関連しているのではないかと思っているのですが・・・より良い方法をアドバイス下さい。

以上よろしくお願い致します。

No.6 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/11 10:25

＞＞エフェクト基板以外の「アクアパス」や「katana」は内部回路が不明ですので９Ｖ以上の電圧を加えた場合に問題が発生するかが不明ですので１８Ｖを加えるのはエフェクト基板だけにしたほうが無難な気がします。

＞（補足）現状、全てのエフェクターには1個のアダプター(1spot)から9Vを並列分配しています。ゼンクドウのみ内部に追加した昇圧回路を通して9V,18Vの切り替えをしています。
＞問題はこの状態で、昇圧スイッチの切替を行った時に起きています。
＞質問文を読み返して私の説明が分かり難くかったかと思い書き直しましたがご承知の通りでしたらすいません。

回答＞＞すみません。勘違いしてました。電圧切り替え時（１８V→９V）に他のエフェクタに影響が出るのに対する対策はこちらにアップした図（http://yahoo.jp/box/TKRbUP）に示します。ショットキーダイオード（たとえば、こちら→http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06168/）を図のように切り替えスイッチとエフェクタの間に挿入します。
　これはエフェクタに１８Vが供給されてた場合にエフェクタ内の電源ラインのデカップコンデンサC7に１８Vが充電されてます。その状態で電源を９Vに切り替えますとC7にたまった電荷がACアダプタの９V出力ラインに逆流します。その結果９Vラインの電圧が瞬間的に最大１８Vまで押し上げられてしまいます。その結果、他のエフェクタへ悪影響が出ることになります。この逆流を防ぐためにショットキーダイオードを挿入します。


＞＞エフェクター基板の電源９Vの線がつながってるところ
＞
＞（補足）これも、もしかしたら上に書いたことに通じてくるのですが、ゼンクドウ本体に昇圧回路＆スイッチですので、指定の９Vの場所は現状では昇圧スイッチで１８Vに変わります。

回答＞＞それで合ってます。OKです。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。先ほど作業済ませました。

ばっちり・・・です！切り替えノイズもなくなりアクアパスも切れず、正に欲していた通りの動作を得て感動しております。


＞瞬間的に最大１８Vまで押し上げられてしまいます。その結果、他のエフェクタへ悪影響が出ることになります。

この状態のまま使用を続けていたらアクアパスの耐圧によってはやばかったみたいですね。。今の所動いているようですけど大丈夫かな・・・。


因みに、今回ご指導頂いた改造を得て（先のボルテージフォロアの回路は基板サイズの都合上外してしまったのですが）最大の問題であった18V→9Vの特大のポップノイズは完全に無くなったと言える程になったのですが、逆の9V→18Vは小さいポップノイズが出ています。

ということで、こちらがやはりボルテージフォロアのお話になってくるのでしょうか？
それとも昇圧回路（http://blog.livedoor.jp/rs6000/archives/65704186 …）で言うC3辺りから同じように逆流していたりすることがあるのでしょうか？

使用上はアンプ、エフェクターを繋いだまま、曲中ではなくて曲間に昇圧の切り替えが出来れば良いのでこのままでも特段問題がなければ十分なんですが最後にこれだけ教えて下さい。

よろしくお願い致します。

お礼日時：2014/03/11 19:38

No.8 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/12 20:33

＞一応のところ、逆流でなければこのポップノイズ（9V→18V）はこのエフェクターにしか影響なく、そして使用している部品の耐圧に問題なければ故障の心配はないという認識でいてよろしいですか？

回答＞＞その通りです。耐圧さえきちんと対応されていれば問題ありません。

＞気になるのはゼンクドウのボリュームを0にしていても切り替えをするとポップノイズが同音量で出るんですよね・・・・。

回答＞＞ボリュームを絞りきっても電源の切り替えでポップノイズが出ると言うことはGNDの配線に問題がありそうですね。こちらにアップした図（http://yahoo.jp/box/bvTDRD）のようにGND線の引き回しを変更すればかなり改善されると思いますので試してみてください。

この回答へのお礼

ご指示の通りにやってみたところ、殆ど気にならない程度になってしまいました。何なら曲中に切り替えても大丈夫な位です。（笑）


グランドの場所って大事なんですねー・・他にも沢山勉強させて頂きました。
このエフェクターは私の中ではもう完璧というところです。

全てxpopo様のお陰です。

今回もまた貴重なお時間を割いてお付き合いいただきありがとうございました。感謝しきれない程感謝致しております。

お礼日時：2014/03/12 21:59

No.7 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/11 21:27

＞回答ありがとうございます。

先ほど作業済ませました。
＞
＞ばっちり・・・です！切り替えノイズもなくなりアクアパスも切れず、正に欲していた通りの動作を得て感動しております。

コメント＞＞対策が当たってよかったですね。

＞因みに、今回ご指導頂いた改造を得て（先のボルテージフォロアの回路は基板サイズの都合上外してしまったのですが）最大の問題であった18V→9Vの特大のポップノイズは完全に無くなったと言える程になったのですが、逆の9V→18Vは小さいポップノイズが出ています。
＞
＞ということで、こちらがやはりボルテージフォロアのお話になってくるのでしょうか？
＞それとも昇圧回路（http://blog.livedoor.jp/rs6000/archives/65704186 …）で言うC3辺りから同じように逆流していたりすることがあるのでしょうか？

回答＞＞9V→18Vでポップノイズが出ると言うことですが、これは「C3辺りから同じように逆流」というのは考えられません。それより、昇圧回路（http://blog.livedoor.jp/rs6000/archives/65704186 …）でC2の値が10uFと小さいのが気になります。C2の値はC1の値の10倍は必要です。つまり　100uFは欲しい　ところです。C2が小さいと9V→18Vに切り替えた瞬間に十分エフェクタへ電流が供給できなくなり電源電圧がその切り替え時に暴れてしまう可能性が高くなります。その電源電圧の暴れによりポップノイズが出てるのではないかと推定できます。
　C2を100uFに変更してみてください。

この回答へのお礼

お世話になります。
その後ご指摘のコンデンサーを100μFに交換テストしてみました。

残念ながらポップノイズには変わりありませんでしたがより良い昇圧回路を教えていただいたことに感謝です。

ここから先はやはりボルテージフォロアの再設置なんでしょうか？（現状外してしまっていますので）

一応のところ、逆流でなければこのポップノイズ（9V→18V）はこのエフェクターにしか影響なく、そして使用している部品の耐圧に問題なければ故障の心配はないという認識でいてよろしいですか？

気になるのはゼンクドウのボリュームを0にしていても切り替えをするとポップノイズが同音量で出るんですよね・・・・。

相変わらず質問を重ねてしまって申し訳ありませんがよろしくお願い致します。

お礼日時：2014/03/12 11:49

No.5 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/10 23:25

今晩は。

回路図間違えてしまってごめんなさい。

＞ポップノイズも随分静かになったようです。

コメント＞＞回路図を書き直しました。こちら→http://yahoo.jp/box/gZ0HZI
　　　　回路図中央のＣ５もＧＮＤではなくて＋Ｖｂにつなげた方がいいのですが、ポップ音の低減への効果は？です。

＞しかし、切替時にはアクアパスの電源はやはり切れてしまいますし、よく見るとkatanaの電源LEDも不安定な挙動をします。
＞
＞これはもうアダプタ並列に接続するのをやめるしか無いのかな・・・というような気がしています。

コメント＞＞エフェクト基板以外の「アクアパス」や「katana」は内部回路が不明ですので９Ｖ以上の電圧を加えた場合に問題が発生するかが不明ですので１８Ｖを加えるのはエフェクト基板だけにしたほうが無難な気がします。

＞そして、昇圧のスイッチをバチバチ切り替えるのはあまり好ましいことではないのかな・・とも思いました。

コメント＞＞エフェクト基板だけでもPOP音の問題が出ましたが他の基板には１８Vを印加しなければ大丈夫です。
　それから、POP音を完全に無くす方法があります。それはOPアンプの電源電圧を±９Vか±１８Vの両電源にすることです。その場合には＋Vbを作っている回路は不要になります。そして＋Vbに接続していた回路素子は＋VbのかわりにGNDに接続します。そうすれば、OPアンプの動作点はGNDになりますので、電源電圧の切り替えによって今までのようにOPアンプの動作点電圧＋VbはGNDに変更されるので変動しなくなり、結果POP音は発生しなくなります。

＞念の為にお聞きしますが、前の質問５で接続した電源の場所は９V固定の場所じゃなくてよかったのでしょうか？

回答＞＞エフェクター基板の電源９Vの線がつながってるところ（こちらの基板の図の：http://blogs.yahoo.co.jp/kc_solderman/10191222.h …）に接続します。

＞また、後学のために一つ教えていただきたいのですが、今回の改造はポップノイズ対策以外にも何かメリットがありますか？


回答＞＞　改造前の＋Vbの立ち上がりに時間がかかるのでエフェクタ全体の電源ONから安定するまでの時間がかかっていたのが短縮されます。それ以外のメリットは＋Vbの安定性が増します。具体的には＋VbのインピーダンスがDCから数１０ｋHzあたりまでの周波数領域で大幅に低くできますのでエフェクターによっては＋Vbへ接続する部品が多い場合に特に効果を発揮します。今回のエフェクタでは改造前と大差ないと思います。

この回答への補足

新しい回路図ありがとうございました。

＞エフェクト基板以外の「アクアパス」や「katana」は内部回路が不明ですので９Ｖ以上の電圧を加えた場合に問題が発生するかが不明ですので１８Ｖを加えるのはエフェクト基板だけにしたほうが無難な気がします。

（補足）現状、全てのエフェクターには1個のアダプター(1spot)から9Vを並列分配しています。ゼンクドウのみ内部に追加した昇圧回路を通して9V,18Vの切り替えをしています。
問題はこの状態で、昇圧スイッチの切替を行った時に起きています。
質問文を読み返して私の説明が分かり難くかったかと思い書き直しましたがご承知の通りでしたらすいません。


＞エフェクター基板の電源９Vの線がつながってるところ

（補足）これも、もしかしたら上に書いたことに通じてくるのですが、ゼンクドウ本体に昇圧回路＆スイッチですので、指定の９Vの場所は現状では昇圧スイッチで１８Vに変わります。


以上のことで頂ける回答が何か変わってきますか？

補足日時：2014/03/11 08:55

No.4 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/10 13:43

すみません。

回答NO.3でアップした回路図に間違いがありました。

＞３，別基板にICソケット化したオペアンプ（手持ちの4559D）を用意し、1番と6番をショート。それをエフェクター回路の470kΩ側に接続。

6番ピンは誤りです。2番ピンに変更してください。ｍ（＿＿）ｍ

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。作業上手くいきました。

ポップノイズも随分静かになったようです。

しかし、切替時にはアクアパスの電源はやはり切れてしまいますし、よく見るとkatanaの電源LEDも不安定な挙動をします。

これはもうアダプタ並列に接続するのをやめるしか無いのかな・・・というような気がしています。

そして、昇圧のスイッチをバチバチ切り替えるのはあまり好ましいことではないのかな・・とも思いました。

念の為にお聞きしますが、前の質問５で接続した電源の場所は９V固定の場所じゃなくてよかったのでしょうか？

また、後学のために一つ教えていただきたいのですが、今回の改造はポップノイズ対策以外にも何かメリットがありますか？

電源が綺麗になるとか、転じてノイズにも強くなるとかがあれば、上の様な使い方に限定したとしても是非このままにしておきたいと思うのですが。

以上よろしくお願い致します。

お礼日時：2014/03/10 16:17

No.3 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/09 20:29

＞配線し直し先ほどまで確認していたのですが・・・残念ながら現状上手くいっておりません。

＞音が出なくなってしまいました。
＞
＞ボリュームを最大付近にしてようやく微かな音が聞こえてくる感じです。
＞目視、テスタで何度も確認してみるのですが今回の部分に関しては間違っているところはなさそう＞なんです。
＞
＞ハンダでの作業時にはオペアンプはソケットから外して行いました。
＞
＞青に475Kと書いてあるだけのコンデンサは積層セラミックで極性はないですよね・・・

回答＞＞すみません。ひょっとしたらヴォルテージフォロワ用のOPアンプは追加しましたか？こちらに回路図（http://yahoo.jp/box/a52nVG）をアップしましたが、OPアンプU2を追加する必要があります。こちらの説明不足で勘違いされたんじゃないかと思います。OPアンプを追加しましたか？確認願います。
　それから、473Kのコンデンサ、積層セラミックならば極性はありませんので問題ないと思います。

この回答への補足

お世話になります。
手持ちのOPアンプがありましたのでちょっと作業してみました。

恐らく相変わらず私の理解が足りていないのだと思うのですが、上手くいっておりません。音が全く出ないというのではないのですが、微かな音量で酷く潰れた音しかでてきません。

以下行った作業です。

１，エフェクターは配線を元に戻したところからスタート（音出し確認しました。）

２，コンデンサーを0.047μFに。例のように470kΩとコンデンサーの間をカット。

３，別基板にICソケット化したオペアンプ（手持ちの4559D）を用意し、1番と6番をショート。それをエフェクター回路の470kΩ側に接続。

４，追加オペアンプの3番をエフェクターのコンデンサ側に接続。

５，追加オペアンプ8番をエフェクター基板の電源に接続。

６，追加オペアンプ4番をグランドへ接続。

以上です。まだ足りない作業があるのだと思います。（回路図読めてなくて申し訳ないです。）

また、今回の作業でも３で4559Dを用いた点。５の電源を９V,１８V切り替わるところにつないでいる点が気になっています。（ただ９Vにした時も同じ様な状態ですのでそこではないのでしょうね。）

お忙しいところ申し訳ないのですがよろしくお願い致します。

補足日時：2014/03/10 13:22

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。何というかこちらの理解が全く及んでいませんでした。
その通りです。何か変だなと思いながらやってしまいました。

なるほど、既存のオペアンプ周りに追加するのではなくて新しく追加したオペアンプ周りの処理でしたか。まずは元に戻して入手後試してみたいと思います。

申し訳ありませんでした。

お礼日時：2014/03/09 21:07

No.2 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/08 22:40

＞『0.047uFに変えたコンデンサと470kΩの間を切断し、コンデンサ側をオペアンプの3番に接続。

＞
＞オペアンプの1番と2番をショートし更に先ほどの470kΩの前に繋ぐ。
＞他の配線についてはそのまま残す？』

回答＞＞
　その通りで合ってます。間違いありません。


＞電源系の変更ということで出音自体が変わるといういうことはないですよね？同じ理由からコンデンサの種類の指定もありませんか？

回答＞＞
　「出音自体が変わる」と言うことはありません。ここのコンデンサは音質には影響しませんのでコンデンサの種類は問いません。

＞また、電圧切替時に昇圧回路の電源とグランドを切断する必要はないということでよろしいでしょうか？

回答＞＞電圧切替時に昇圧回路の電源とグランドを切断する必要はないと思います。

この回答への補足

お世話になります。

配線し直し先ほどまで確認していたのですが・・・残念ながら現状上手くいっておりません。
音が出なくなってしまいました。

ボリュームを最大付近にしてようやく微かな音が聞こえてくる感じです。
目視、テスタで何度も確認してみるのですが今回の部分に関しては間違っているところはなさそうなんです。

ハンダでの作業時にはオペアンプはソケットから外して行いました。

青に475Kと書いてあるだけのコンデンサは積層セラミックで極性はないですよね・・・

困っています。もし問題の切り分けができるなら是非ご指導下さい。

よろしくおねがいします。

補足日時：2014/03/09 14:22

この回答へのお礼

すいませんがこちらに追記させてもらいます。

補足の中の475Kは473Kの間違いです。後者のものを購入取り付けてあります。

お礼日時：2014/03/09 16:40

No.1 回答者： xpopo 回答日時： 2014/03/07 23:40

＞１，切替時にポップノイズの様な音が出てしまいます。

18Vから9Vに切り替える時にだけ出て、逆は出ません。
＞
＞２，１のノイズと同時に、アダプター(1SPOT)から並列で電源供給しているAqua pussの電源が切れてしまいます。もう一台katana boost（自作）がつながっているのですがこれは切れません。
＞
＞現状これによる故障は見られないのですが、繰り返しているとその危険性もありますか？Aqua pussも本エフェクターも？
＞
＞原因と、改善方法があればどうかご教示頂きたいです。
（アダプターを分けるとかではなく、出来れば回路的なアプローチでお願いします。）

回答＞＞

POP音の原因はアンプの動作点の電圧＋Vbの時定数が非常に大きい事によります。こちら（http://yahoo.jp/box/ghDpO0）にその様子をシミュレーションで確認した結果を載せておきます。
シミュレーションの内容は電源を最初９Vで立ち上げ、500ms後に18Vにアップし、1000msで9Vに戻し1500msまで9Vを維持するように電源を変動させます。結果、1000ms時点で電源が18Vから9Vに変化したところで出力電圧に大きな変動が現れてるのが分かります。＋Vbが９Vの状態で電源電圧が9Vに下がっても＋Vbは時定数が大きいのでしばらく９Vのままです。＋Vbはオペアンプの動作点ですから出力波形の中心の電圧を与えますので波形の中心がしばらく９Vに近い値にへばりついてしまいます。その結果、大きなPOP音になってしまいます。
対策としては、＋Vbを作ってる回路の時定数を小さくすることです。こちら（http://yahoo.jp/box/B6RPAu）にその回路を示しますが、電源電圧を2本の10kΩで1/2に分圧してますがその分圧点とGND間に47uFがつながってますが、まずこのコンデンサを0.047uFのコンデンサに変更します。更にその分圧点をオペアンプのヴォルテージフォロワにつないでそのヴォルテージフォロワの出力を新しい＋Vbとします。このように変更した結果のシミュレーション波形では1000msでの電源電圧の変化で発生していた出力の変動はかなり小さくなってるのが分かると思います。

もうひとつの問題の方はAqua pussの中身がよく分からないので原因の推定が難しいです。まずは＋Vbの時定数の短縮でどうなるか確認してみてください。

この回答へのお礼

いつも大変お世話になっております。先日のアドバイス頂いた昇圧の結果大変良好です。思っていた通りとなりました。ありがとうございました。今回のスイッチ化で曲によって切り替えられれば尚良いかな・・・というところなんですが。


さて、ご教示いただいた回路図なのですが、薄知識ながらにレイアウト（http://blogs.yahoo.co.jp/kc_solderman/10191222.h …）と照らしあわせてみたのですが以下の様な感じでよろしいでしょうか？


『0.047uFに変えたコンデンサと470kΩの間を切断し、コンデンサ側をオペアンプの3番に接続。

オペアンプの1番と2番をショートし更に先ほどの470kΩの前に繋ぐ。
他の配線についてはそのまま残す？』


電源系の変更ということで出音自体が変わるといういうことはないですよね？同じ理由からコンデンサの種類の指定もありませんか？

また、電圧切替時に昇圧回路の電源とグランドを切断する必要はないということでよろしいでしょうか？

ズバリの回答をいただきながら稚拙な質問で飽きられてしまうのではないかと恐縮しているのですがお付き合い頂ければ幸いです。

よろしくお願い致します。

お礼日時：2014/03/08 12:09