Есть необходимость в коммутации аудиосигналов с нескольких источников (сетевого стримера с внешним ЦАП, CD-проигрывателя, ноутбука, проигрывателя винила, смартфона) на несколько усилителей (не одновременно). Основные требования — минимальные искажения, отсутствие наводок и сохранение уровня.
2. Матрица на герметичных реле (аудиофильский вариант)
3. Электронные ключи / мультиплексоры (например, JFET, CMOS 4066, специализированные аудиоключи типа NJM2750, TI TS5A22362)
4. Активный распределитель (Buffer / Distribution Amplifier)
5. Полноценный предусилитель/коммутатор
Практические рекомендации
Кто какие варианты использует?
Для себя вижу схему с матрицей на герметичных реле (имеются советские герметичные герконовые реле), управляемые микроконтроллером (скорее всего Arduino, для простоты работы с энкодером и дисплеем). Все это дело находится в металлической коробке с разъемами RCA.
Вопрос в правильной разводке коммутационной платы. Как поступать с общими проводами? И разумно ли вообще использовать такой вариант в данном случае? Возможно есть более правильные варианты.
Основные способы коммутации
1. Пассивный переключатель (механический)- Роторный переключатель или матрица на реле.
- Используется только механический контакт, без активных элементов.
- Плюсы:
- минимальные искажения;
- нет питания;
- высокая надёжность при качественных контактах.
- Минусы:
- невозможно одновременно подключить один источник к нескольким усилителям без падения уровня;
- возможны щелчки при переключении;
- нужны экранированные провода и хорошая масса.
2. Матрица на герметичных реле (аудиофильский вариант)
- Каждое направление «источник → усилитель» коммутируется отдельным герметичным малошумящим реле.
- Плюсы:
- полностью «прозрачный» тракт;
- можно реализовать любую матрицу (например, 4 источника × 3 усилителя).
- Минусы:
- усложнение схемы управления;
- щёлкают реле;
- нужна логика/микроконтроллер.
3. Электронные ключи / мультиплексоры (например, JFET, CMOS 4066, специализированные аудиоключи типа NJM2750, TI TS5A22362)
- Сигнал коммутируется электронным ключом.
- Плюсы:
- компактно;
- можно делать «бесшумное» переключение;
- легко автоматизировать.
- Минусы:
- всегда есть немного сопротивления (Rds(on)) и ёмкость ключа → при очень качественном тракте это может сказаться.
- в Hi-End чаще избегают.
4. Активный распределитель (Buffer / Distribution Amplifier)
- Каждый источник подаётся на буфер (операционный усилитель с высоким входным и низким выходным сопротивлением).
- Далее через матрицу (реле/ключи) сигнал распределяется на выходы.
- Плюсы:
- можно один источник без потерь подать на несколько усилителей;
- отсутствие взаимного влияния нагрузок;
- гибкая логика коммутации.
- Минусы:
- активные элементы = нужно питание;
- качество сильно зависит от схемотехники и ОУ (шум, искажения).
5. Полноценный предусилитель/коммутатор
- Многие используют готовый предусилитель (preamp) с функцией выбора входа и несколькими выходами (tape out, pre-out).
- Это фактически решение «из коробки».
Практические рекомендации
- Если у вас 1 источник → много усилителей → нужен активный распределитель/буфер.
- Если у вас много источников → 1 усилитель → можно обойтись механическим селектором или реле.
- Если много источников → много усилителей (матрица) → лучшее решение: буферизация + реле/ключи.
- Для Hi-Fi/Hi-End — предпочтение реле + буферы на качественных ОУ.
- Для DIY и надёжности — механический поворотный переключатель (если не нужно одновременно на несколько усилителей).
Для режима «один источник → один усилитель в каждый момент времени»
Основные подходы (в порядке «простота → гибкость/качество»)
1) Механический переключатель (ротари / кнопочный селектор)- Что: качественный поворотный переключатель (ротари) с нужным числом положений, каждая позиция подключает выбранный источник к выходу. Для стерео — двухполюсный (2P) на канал или один 4/6/8-позиционный роторный селектор с гanged контактами для обеих каналов (2× секции в одном корпусе).
- Плюсы: простота, отсутствие активной электроники → минимальные искажения, высокая линейность.
- Минусы: ручное переключение; щелчки при переключении; контакты со временем окисляются (решается качественным переключателем с золотыми контактами).
- Рекомендации: используйте аудиофильские переключатели (Alps, Grayhill), гanged версии для стерео; ставьте их ближе к источнику/усилителю чтобы сократить длину низкоуровневого сигнала.
- Что: каждый вход стереопары коммутируется реле (обычно маломощные герметичные HF-реле или сигнальные реле). Кнопка или микроконтроллер управляет набором реле, которые соединяют нужный источник с выходом.
- Плюсы: «чистый» металлический контакт, легко реализовать удалённое/кнопочное управление и индикаторы; хорошо масштабируется.
- Минусы: щелчки реле при переключении; требуется логика управления; цена и размер больше чем у простого ротари.
- Рекомендации: используйте реле с серебряно-золотыми контактами, реализуйте подачу катушки через транзисторный драйвер; для стерео — синхронное переключение двух реле (лев/право).
- Что: интегральные переключатели (JFET, CMOS-ключи: 4066, DG409, высококачественные аудиоключи от TI/Maxim/ROHM и пр.).
- Плюсы: компактно, без механики, дешево, удобно для цифрового управления, быстрые переключения, можно ставить на плату внутри корпуса.
- Минусы: небольшие нелинейности, сопротивление канала и ёмкость (вносит искажения при очень высоких требованиях); возможны щелчки при коммутировании постоянной составляющей.
- Рекомендации: выбирайте «low ON-resistance, low charge» устройства предназначенные для аудио; комбинируйте с буфером (см. далее) и схемой мягкого переключения/мьюта для избежания щелчков.
- Что: каждый вход проходит через унифицированный буфер (операционник/трансимпедансный каскад) с высоким входным и низким выходным сопротивлением. Переключение делается на стороне входа (реле/электронный ключ) или на стороне выхода.
- Плюсы: никакого взаимного влияния между источниками, стабильный Эффективный уровень и малые искажения при правильно выбранных ОУ; удобство подведения сигнала к длинным кабелям/нескольким усилителям; гибкость автоматизации.
- Минусы: требует питания; качество зависит от ОУ.
- Рекомендации по ОУ: OPA2134, NE5532 (бюджет), AD8620/AD826 (низкий шум), более новые аудио-ОУ от Texas Instruments/Analog Devices. Держите входное сопротивление ~47–100 кОм, выходное <100 Ω.
Практические моменты и «как не испортить звук»
- Стерео — переключайте обе каналы синхронно.
Используйте либо гanged переключатель, либо два симметричных реле/ключа управляемых одним сигналом. - DC-блокинг / предохранение усилителя.
Вставьте малые последовательно-выходные конденсаторы (например 1–10 µF, пленочные для лучшего звука) если есть риск постоянки. - Защита от щелчков и помех при переключении.
- Простое: добавьте «мьют» — отключайте выход буфера (транзисторный ключ или отдельное реле) на 50–200 мс во время переключения.
- Лучшее: сначала замыкаете выход буфера на землю через малое сопротивление (soft mute), потом переключаете входы, затем возвращаете в рабочий режим.
- Электронные ключи часто дают меньше механических щелчков, но могут вносить DC-сдвиг → мьют всё равно полезен.
- Гальванические петли / заземление.
- Для домашних систем — звёздное заземление (одна общая точка шасси) уменьшает гудение.
- Для критичных инсталляций — используйте балансные входы (XLR) или трансформаторы развязки для снятия помех.
- Импедансы и согласование.
- Источники: ожидайте выход 100–600 Ω.
- Вход усилителя: обычно 10 кОм и выше.
- Поддерживайте входное сопротивление селектора ≥47 кΩ чтобы не грузить источник.
- Качество кабелей и разъёмов.
- Короткие экранированные RCA/Jack для низкоуровневых сигналов; для длинных трасс — балансные XLR.
- Используйте качественные разъёмы (медь, позолота на контактах).
- Питание активной части — фильтрация.
Стабильный ±12…±15 В с развязанными дорожками и хорошими керамическими/электролитическими конденсаторами у ОУ.
Для себя вижу схему с матрицей на герметичных реле (имеются советские герметичные герконовые реле), управляемые микроконтроллером (скорее всего Arduino, для простоты работы с энкодером и дисплеем). Все это дело находится в металлической коробке с разъемами RCA.
Вопрос в правильной разводке коммутационной платы. Как поступать с общими проводами? И разумно ли вообще использовать такой вариант в данном случае? Возможно есть более правильные варианты.
Последнее редактирование:
