プラグを挿せばスピーカからイヤフォン（ヘッドフォン）に切り替えるのはスイッチ機構付きのジャックを使えば簡単にできる。そのままだとレベルが高すぎでイヤフォンは爆音になってしまうので工夫が必要ではあるが。
その機械的な切替とは別に、スピーカかイヤフォンかを電気的に（ロジックとして）判断できれば使い道が広がる。ちょっとした回路を組めば音量を落とすようにアンプのゲインを変えるとか、マイコンに突っ込んで何かを制御するとか。
何とかやる方法がないかと生成AI（Gemini）をいじっていたら、アイデアが出てきた。BTLアンプならシングルエンドとして見ると出力にDCが乗っているので、それを抽出するというもの。なのでシングルエンドのアンプの場合はできない（DCカットしてジャックにつなぐので）。
シミュレーション。
5V動作アンプで中点（バイアス）は2.5V。それが左下のV3。
その上のV1は出力信号。フルスイングの2.5Vを想定。
SW1はイヤフォンジャックの接点。つながっているときはスピーカに出力、切れているときはイヤフォンに出力している状態。
これをD1で整流してC1にチャージし、トランジスタQ1をスイッチするという仕掛け。出力はオープンコレクタを想定しているが、動作確認のためにV2とR3をつないでいる。
RやCの値は調整してこれに落ち着いた。D1は、Vfが低いほうが良いだろと考え、当初はSBDを使った。しかし、漏れ電流が多いので、オフ時にC1のディスチャージが進み、不可。通常のスイッチングダイオードのほうが良い（Vfは高いが、Q1をオンにするには充分な検波電圧が得られる）。
スイッチ（プラグの抜き挿し）の状態が上段のマゼンタ。出力（Q1のスイッチ状態）が下段の赤。ちゃんと連動して動いてくれている。
条件が厳しくなるのは、信号の周波数が低い場合。D1のオフ時間が長いのでC1の電荷がどんどん失われる。上記の定数だと10Hz程度なら問題ない。下がそのシミュレーション結果。
C1に積層セラミックコンデンサを使うとバイアス電圧で容量が減少する。半減した場合のシミュレーションがこちら。10Hzは持ちこたえている。
しかし、0.4μFまで減少してしまうと判定結果がバタつく。
しかし、0.5μFでも、信号が5Hzまで下がると、判定結果がやはりバタつく。
ピュアオーディオ目的でなければ、こんな超低域は出さないだろうから使えそう。
これを、このAF DSPのアンプ部に組み込んでみたところ、上手く動いてくれた。
ヘッドフォンなのかスピーカなのかの判断がつくので、それを使ってイコライザの特性を自動切り替えできる。
コメント