エフェクター製作における電池スナップ、DCジャックの仕組みと接続方法について
2021/09/28
【はじめに】
当ブログの内容における未検証項目につきまして、誤りがある点をいくつかご指摘頂いています。
誠に申し訳ないのですが、しばらく内容修正に取り掛かれないうえ、ブログを閉鎖することも今のところは考えていないので、内容に関しては「間違っている箇所もある」と思って頂けると幸いです。
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多くのコンパクトエフェクターでは9Vの電源を使用します。
これは通常9Vの角形電池(006P)を用いるか、パワーサプライやACアダプターを利用することになります。
電池を用いる場合には電池スナップをエフェクター内部に組み込み、電源利用であればDCジャック(パワージャック)を使用するのですが、だいたいのエフェクターはどちらでも使えるように両立できる組み込み方をしています。
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電池スナップ(電池ホック)を使う場合
エフェクターやアクティブタイプのギターに使われる電池は、
四角い9Vタイプの物が主です。別名006P型電池と呼ばれています。
この電池を接続できる電池スナップを回路に組み込んで、エフェクター内部に電池スペースを確保しておくのが小型エフェクターの一般的な電源供給方法です。
最近は電池を内蔵せずDCジャックオンリーにする、または電池外付けタイプも増えていますね。
外付けの場合には電池スナップにDCプラグが付いているものを使います。
電池スナップのHOT側は赤い線、COLD側が黒い線なので、これを回路の9VとGNDに接続すれば基本的にはOKです。
※場合によっては-9V電源が必要な回路もあり、その場合には+と-が逆になります。
電池利用のメリットは電源利用に比べてノイズが乗りにくいこと。
また電源が確保できないような状況でも使えることなどがあげられます。
ただし、電池の残量次第で音質に相当の変化が起こりうる、場合によっては音が全く出なくなる、交換の際に裏蓋をいちいち開けなければならない、電池代がかさむ・・・などのデメリットもあります。
DCジャックを使う場合
パワーサプライやACアダプターなどから電力供給を受ける場合には、DCジャック(パワージャック)を利用します。
DCジャックは3端子のものを用意すればOK。
電池との併用を考えなければ2端子でも問題ないです。
3端子のうち、一番大きな端子が電源プラグのセンターピンに繋がります。
上の図だと(GND)と書いていますが、これはACアダプターなどが「センターマイナス」だった場合のこと。
BOSSのACアダプターなど、最近のACアダプターは基本的に「センターマイナス」なのですが、中には「センタープラス」のものもあるので注意。
残り2端子のうち、端にある方がプラグのスリーブに繋がります。
センターマイナスの場合はこれを基盤の+9Vに繋いであげればOKです。
※センタープラスの場合には+9VとGNDを逆にします。
真ん中の1端子(残りの1つ)は、プラグが挿さっていない時にプラグのスリーブに繋がるように出来ているので、これを利用して電池・電源の併用回路を作ることができます。(以下参照)
電池・電源の併用
回路に+9Vの電源を与える場合の例です。
センターマイナスの際の配線はこんな感じ。
電池駆動の時と電源駆動の時で分けて考えてみましょう。
電池駆動のとき
まず電池駆動(DCジャックにプラグがささっていない状態)のとき。
DCジャック上のスイッチ端子とスリーブ端子がショートするため、電池スナップの赤いコード(ホット)が基盤の+9Vに行きます。
電池スナップの黒い方のコードはDCジャックのセンターピン端子を経由して基盤のGNDに抜けていきました。
つまり、電池を電源としてエフェクターが駆動することになります。
電源駆動のとき
次にDCジャックにDCプラグを差し込んだ場合。
つまり電源(ACアダプターやパワーサプライ)で動かすときです。
この場合、DCジャック上のスイッチ端子が絶縁されます。
つまり電池の赤い端子が基盤と切り離され、電池が電源ラインから浮いた状態になるわけです。
その代わりに基盤にはDC電源から供給された+9VがDCジャックのスリーブ端子から送られることになります。
整流ダイオードをかましておくと尚良し
上の例はセンターマイナスの場合でしたが、センタープラスの場合は黒と赤のワイヤーを逆にすればOK。
センタープラス・センターマイナスに関しては、ACアダプターに表記がありますので、自分が使うものがどちらなのかはしっかり把握しておきましょう。
センタープラスとセンターマイナスを逆に接続してしまうと回路故障の原因になります。
そこで、誤って接続した際の回路の故障を防ぐために、基板のGNDに繋がるラインに逆流防止ダイオードを繋ぐのが一般的です。
こうしておくと、たとえば極性が逆のアダプターを繋いでしまったとしても、基板側に逆向きの電流が流れない=故障しづらいということになるわけですな。
(ただし、電源電圧がダイオードのぶんだけ失われるとかなんとかいう噂も)
この時のダイオードには1N4001など「整流用」と呼ばれるものが使われます。