节译： PASS H2 谐波发生器 （2018）

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节译： PASS H2 谐波发生器 （2018）
作者：Pass， Nelson
链接：http://www.firstwatt.com/pdf/art_h2.pdf

引言-为什么我们关心二次谐波

从放大器的历史发展来看，人们致力于消除各种失真，结论是小失真是音质的一个关键因素，当放大器失真很大的时候这无疑是正确的。但在过去40余年里，失真已经被减少到非常小了，实际上这个问题已经解决了。

然而，就如Marshal McLuhan（译者注：1911-1980， 加拿大哲学家，未来学家，信息理论家）所说：我们把成熟的技术转变为艺术和娱乐。许多音响爱好者需要一些不同的东西：我心中的好声。

当我们回顾胆机的光辉时代，一些爱好者认为单端胆机放大器所具有的2次谐波的特征就是他们想要的声音的一个重要部分。对现代录音和重放的一个经常的诘责就是它们太多“分析”而缺少“生命”。因而在乐器甚至录音工业中，人们常常添加少量二次谐波失真以创作“声音”。

这就单端胆机放大器在高端音响设备中受欢迎的事实。甚至一些拥有技术上非常保真的设备的烧友不时选用胆机前级来增加系统的“温暖”。

一些纯洁的高保真主义者争辩这是破坏原始录音，重放设备应该尽可能保持录音的精确，这非常正确。但我写这些东西的目的不是来争辩。

我自己的见解这是娱乐，不是“透析”。烧友们应该使用一切使他们感到幸福的东西，因为是他们自己花的钱。

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二次谐波产生

作为DIY烧友，如果要破坏规则给音响加一些二次谐波失真，我们要干得既要实用又要经济。
用一个JFET加几个电阻电容一块小板一个砖块电源，没有比这更简单的了。

图是一个JFET的输出特性曲线。随着Ids增加，曲线间距离增加，增益增加，这导致非线性失真，带有正相位的二次谐波产生；Vds下降，增益下降，带有负相位的二次谐波产生。

这些曲线是我们选择元件工作区的指导，通过调节电压和电流获得我们是希望的结果。在图中，我用红线标出JFET的工作区域，对这个特定元件，工作在这个区域，我们可以得到一些二次谐波失真。

右边就是这个简单电路原理，是个反相放大器，要注意的是，Fjet的源极是没有任何电阻的。

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相位的重要性

有一些技术人员不认为音频信号的相位重要，但我认为相位还是使声音有区别的。保证你的音响设备系统保持绝对相位还是容易的。是不是能确保录音时也能维持绝对相位那是另一个话题。

这是两张示波器截屏，红线是1kHz基础波形，蓝线是放大了许多倍的2次谐波失真波形。左边图中的蓝线波谷对着红线的波峰或波谷，我称之为负相位的2次谐波失真。右边图中蓝线的波峰与红线的波谷波峰相对应，称之为正相位的2次谐波失真。

值得注意的是，前面原理电路会产生正相位的2次谐波失真。但如果把输出信号再倒转180度，你就会得到一个负相位的2次谐波失真。我知道这可能使人困惑，我也常常半夜惊醒思到，这不可能对。但它就是这样。你如果把右图旋转180度，你应该就可以看到了。如果不对的话，你就把扬声器接线反相。但在这电路前倒相是没有作用的。

为什么音频失真信号相位重要呢？这个就是一个玄妙的事情了。我不指望所有的人都能听见它，也不指望几个特别在意。但从听感实验中得到一个趋势，负相位2次失真的声音使人感觉声场深远和定位改善。正相位2次失真的声音使人感觉乐器和声音更近而改善清晰度。


你的结果可能不同。我设计的SIT-1功放有一个旋钮可调节2次失真，然后把它借给音乐烧友而不告诉他们旋钮功能，让他们实验和感受，用旋钮调到他们喜欢的位置，评论和记录。粗略结果他们趋于喜欢1%的负相位2次谐波失真，这就成为我调音旋钮的标准位置。

当然如同大多音响感知一样，这些都是幻觉。非常欢迎你们只把我的谈论只当作娱乐。

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线路

选用J112 Jfet ， 夹断电压2-2.5V，饱和电流30-40mA。这个电路有14db增益，可以简单用作普通前级和音量控制。我这里使用R1和R3分压，把它用作增益为1的线路放大器。如果你需要一些增益的话，只要交换R1和R3的位置就行了。
R2是场效应管的漏极负载电阻，它和R5决定了电路的输出电阻，大约400欧姆。因为10微法电容的关系，开关机时会有一个冲击声。所以先开它后开功放，或让它一直开着。
电源可以用一个24VDC的砖头电源，19V的也可以，R6改为10欧姆。
稳压器是个不怎么样的LM317，噪声有点高，我用一个220微法的电容去除它的大部噪声。
调节V+，可以得到需要的2次谐波失真，如果你有失真分析仪，一切都简单了。如果没有，我们所提供的套件里的JFET和电阻已经校准过了。
下面就是一些测量结果。

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测量

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附加资料

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最后小结

记住要反接音箱，这样你才能听到有负相位的2次谐波失真的声音了。或者不反，听听正相位的2次谐波失真的声音。
最佳输出电压小于1V，太高失真就太大了。
这个电路适用于一般晶体管功放，如果已经有胆机之类的单端前级，已有足够的2次谐波失真了，就不要指望太高了。或者用它听听胆机2次谐波失真被抵消的声音效果。
它适合于一般音量听一些简单音乐，大音量听大乐队交响曲和合唱就会混成一团。
这个电路非常耐造。要记得后开功放，小心喇叭冲击声
这些就是我准备的，你们今年不来BAF 2018，就得不到了。

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2019 改进的线路

译者注：上图是改进的电路。下图是电源电压T2和JFET夹断电压的关系。通过此图，不需要失真分析仪就可以大致设置工作点来得到需要的失真。

惠州创客

谢谢分享。

zhao349315

高保真听腻了，来点音染也不错。打算近期调试一个单端输入的OTL电路，一样是以二次谐波为主的

zjf001

一直在用

jacksl528

人的审美分很多种，耳朵也一样， 觉得偶次谐波的泛音好听 故意放大， 这叫“病态美学”  但似乎又与“高保真”这个概念背道而驰了

sjh327

不错的资料，感谢分享！ 作为一个效果器模块即可，不喜欢时旁路掉。

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这就和武打小说中一样，高人们武功盖世，已经开始游戏人生。而大多HIFI DIYER, 还在一招一式，苦练基本功。

高人们做电路已经哲学娱乐，我们还在纠结是镀锡的铜线合金好，还是镀银界面更美声。

Pass是我尊敬的大师，不是因为他的设计他的电路他的选料如何惊人，而是不断推出电路不断指导，与一众小DIYER爱好者同乐。

宝马哥

这个月我特别研究了一下二次谐波。对比了多台功放，二次谐波稍多一点的却也是悦耳。

docmd

想知道结型N沟管，Vgs>0伏是个什么状态区。

超现实傻鸟

我2020年7月做过了一个，比你早

347776338

有时间体验一下传说中的偶次谐波。

univers

学习了。

vendetta

我们听到音乐本就带有大量谐波成分!偶次谐波多发生于管机.基次于石机.切削时偶次谐波较不会刺耳.想听基频成分较多的音乐请听真正高端录音间器材.
J112是Vishay/Siliconix的FET.由波藍裔Dr. Felix Zandman於美國美國賓夕法尼亞州莫爾文.包括HiRel Systems,Huntington Electric的電阻, KEMET濕鉭、IR,BCcomponents (Beyschlag Centralab) ,General Semiconductor,Infineon,Mallory和Tansitor,Cera -Mite,Electro-Films, Spectrol,Siliconix,Telefunken ,Vitramon,Roederstein(ERO),Sprague (部分),Sfernice,Draloric,和Dale.非以色列公司!