老皮效果器旋風砲
元件知識

開關 Switches

3PDT、DPDT、SPDT——效果器用到的各種腳踏開關和切換開關

開關 Switches

效果器為什麼需要開關

最基本的需求:踩一下開效果,再踩一下關效果。但開關的種類和接法會影響訊號品質和功能。

開關的命名規則

開關的名稱由兩個維度組成:

  • 幾刀(Pole):同時切換幾組獨立的電路
  • 幾擲(Throw):每組有幾個切換位置
名稱全名刀數擲數
SPSTSingle Pole Single Throw11(開/關)
SPDTSingle Pole Double Throw12(A 或 B)
DPDTDouble Pole Double Throw22
3PDTTriple Pole Double Throw32

3PDT 腳踏開關

效果器 DIY 最常用的開關。三刀雙擲,9 個腳位排成 3×3:

123456789

中間那一橫列(4、5、6)是三組的共用接點(common),每組的 common 會在踩下開關時切到上排(1、2、3)或下排(7、8、9):

  • 位置一(engaged):4 連到 1、5 連到 2、6 連到 3
  • 位置二(bypass):4 連到 7、5 連到 8、6 連到 9

標準 True Bypass 配線

  • 4 ← 輸入插座(IN)
  • 5 → 輸出插座(OUT)
  • 6 → GND
  • 1 → 效果電路 IN
  • 2 → 效果電路 OUT
  • 3 → 串一個 10kΩ 電阻 → LED 負端
  • 7、8 → 互相短路(bypass 跳線)
  • 9 → 不接(unused)
  • LED 正端 → 9V

這三組一起動作,踩一下全部同時切換。Bypass 時訊號從 4 直接跳到 7,經跳線到 8,再回到 5 出去,完全繞過電路;engaged 時訊號從 4 進電路、再從 2 回到 5 出去,同時 6 把 LED 接地形成迴路讓燈亮起來。

Bypass 的接法其實有很多種——LED 可以接在不同腳位、輸入輸出可以對調、有人會多加 pull-down 電阻處理啵聲,網路上一搜就能找到各家的版本。這裡示範的只是其中一種常見組合,能用就好,沒有絕對的對錯。

互動演示:踩下去看訊號怎麼走

3PDT True Bypass 互動演示

踩下開關看訊號怎麼走——綠色是訊號路徑,黃色是 LED 電路,灰色代表斷開。

← 12 →效果電路INOUT10kΩLED+9VGND7-8 跳線→ OUT123456789IN🎸to 4 →OUT🔊← from 5○ Bypass
Bypass(效果關閉)
4↔7、5↔8、6↔9。訊號從 IN 進到 4,跳到 7,再經 7-8 跳線到 8,回到 5 直接送到 OUT。完全不經過效果電路。LED 因為 6 接到沒接東西的 9 號腳,沒辦法形成迴路所以不亮。
Engaged(效果開啟)
4↔1、5↔2、6↔3。訊號 IN → 4 → 1 → 效果電路 → 2 → 5 → OUT。同時 6 接到 3,讓 LED 負端透過 10kΩ 電阻接到 GND,9V 電壓推動 LED 點亮。

DPDT 開關

兩刀雙擲,6 個腳位。比 3PDT 少一組,所以沒辦法同時控制 LED。有些效果器用 DPDT 加上額外的電路來驅動 LED。

鎖定式 vs 非鎖定式

腳踏開關除了「幾刀幾擲」之外,還分成兩種動作方式:

鎖定式(Latching)

踩一下切換、再踩一下切換回來。狀態會被「鎖住」在你踩下後的位置。標準 True Bypass 用的就是這種——踩一下開效果,再踩一下關。

DIY 商店買到的常見型號像 Alpha、Taiway、Carling 都有鎖定式 3PDT。

非鎖定式(Momentary)

踩著的時候是一個狀態,放開就回到原本狀態。像門鈴的按鈕一樣。

非鎖定式的腳踏開關通常是 SPST,因為它的應用很少需要切換多組電路,比較常見的用途是「送一個瞬間訊號給電路去處理」。

Tap Tempo 的應用

Tap Tempo(拍速感應)是非鎖定式開關最經典的應用——你跟著歌曲節奏踩開關,效果器內部的 MCU 偵測你「踩下去」的瞬間,量測兩次之間的時間差,就知道你想要的拍速是多少。

這在 Delay 效果器特別常見:

  • Tap Delay:踩 4 下,效果器算出 BPM,自動把 Delay Time 設成跟節奏對齊
  • Tap Tremolo:踩出節奏,Tremolo 的速度跟著走
  • Tap Modulation:Chorus、Phaser、Flanger 的 LFO 速度也可以這樣設

因為只是「送瞬間訊號」,Tap 開關不會切換音訊路徑,純粹是給電路一個觸發訊號,所以用 SPST 非鎖定式就夠了。很多現代 Delay 會做成兩顆腳踏開關:一顆鎖定式 3PDT 控制 bypass,一顆非鎖定式 SPST 給 Tap Tempo。

採購時要注意,鎖定式和非鎖定式外觀幾乎一樣,型號也只差一個字母(例如 Carling 的 110-P 是非鎖定、110-PM 是鎖定,不同品牌規則不同),下單前一定要看清楚規格。

腳踏開關的品質

便宜的腳踏開關常見問題:

  • 手感差(太軟或太硬)
  • 用久了接觸不良
  • 切換時有「啵」的噪音

好的腳踏開關踩感扎實、切換乾淨。品質差的開關是效果器最常壞的零件。

關於切換噪音

踩腳踏開關時有時會聽到「啵」的一聲,這是因為切換瞬間電容的充放電。嚴格來說跟開關品質無關,而是電路設計問題。有些設計會加入 pull-down 電阻來減少這個噪音。

Push-Pull 電位器:開關藏在旋鈕裡

嚴格來說 Push-Pull 不是開關,是「藏了一顆 DPDT 開關的可變電阻」。外觀跟一般電位器幾乎一樣,只是軸心可以拉起來壓下去,拉/壓的瞬間會切換底部的開關接點。

它最常用在電吉他改裝,因為琴身上能挖的孔有限,又想多一個切換功能(例如分線圈、相位切換、串並聯切換)。把原本的 Tone 鈕換成 Push-Pull,旋鈕轉動還是控制 Tone,但拉起來就會觸發拾音器切換——一顆零件兼兩個功能,琴身完全不用動刀。

效果器裡也偶爾會用到 Push-Pull,例如想多塞一個 mode 切換又不想多開一顆腳踏開關的孔。

關於 Push-Pull 的接腳和阻值選擇,可以參考 可變電阻 Potentiometers 那一篇。

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