Низкочастотный динамик 6ГД-2. Конструкция, ремонт, модернизация.

Низкочастотный динамик 6ГД-2 Рижского радиозавода выпускался ещё в 60-х годах, давно снят с производства, и найти его в настоящее время можно только в старой аппаратуре (из-за чего он часто требует ремонта и восстановления). Новые динамики этого типа в нетронутом состоянии встречаются крайне редко. Динамик имеет следующие параметры: номинальная мощность 6 вт, диапазон воспроизводимых частот 40…5.000 Гц, чувствительность 93,5 db, полное сопротивление 8 ом, резонансная частота 30±5 Гц, габарит фланца d252 мм (размер в дюймах 10”).

Конструкция: корзина стальная штампованная; диффузор из бумаги; подвес тоже бумажный синусоидальный, изготовлен за одно целое с диффузором и пропитан не засыхающей демпфирующей пропиткой; звуковая катушка имеет общую высоту 27 мм, высоту намотки 12,3 мм, каркас катушки изготовлен из бумаги с пропиткой, внутренний диаметр каркаса d25,5 мм, катушка намотана проводом ПЭТВ d0,18 мм в два слоя; пылезащитный колпачок изготовлен из проницаемой ткани и установлен непосредственно на каркас звуковой катушки.

Магнитная система (МС): диаметр керна d25,0 мм, диаметр переднего фланца d27,0 мм, ширина зазора 1,0 мм, высота зазора 6,0 мм. Магнитная система имеет два исполнения: первый – с керновым кобальтовым магнитом марки ЮНДК-24 (магнитная индукция в зазоре 0,95 Тл), второй – с кольцевым феррит-бариевым магнитом К85х35х15 марки 25БА-170 или 22РА-220 (индукция в зазоре 1,0…1,05 Тл). Удивительно, но магнитная индукция в зазоре с ферритовым магнитом оказывается на 5…7% выше, чем в МС с кобальтовым магнитом.

На Рижском радиозаводе делали ещё два интересных динамика – низкочастотный 4ГД-5 (размером 8”) и среднечастотный 3ГД-1 (6”). В частности, среднечастотник 3ГД-1 – это, можно сказать, уменьшенная копия 6ГД-2 с соблюдением пропорций. Если же сравнивать 6ГД-2 и 4ГД-5, то можно отметить одинаковые конструкции их магнитных систем и намоточные данные звуковых катушек.

Иногда можно встретить динамики РРЗ с “неверными” маркировками на заднем фланце МС. В качестве примера на фотографии далее представлены (слева направо): пищалка 6ГДВ-6 или 10ГД-35 со штемпелем на магнитной системе “6ГД-2”, динамик 4ГД-5 со штемпелем “6ГД-2”, и, наконец, динамик 6ГД-2 со штемпелем “4ГД-5”.

Это может вводить некоторую путаницу; например, в Интернете можно встретить сведения о пищалке с названием “6ГД-2”, что на самом деле не соответствует действительности – всё это “издержки” взаимозаменяемости отдельных комплектующих деталей на радиозаводе.

Поскольку бумажный синусоидальный подвес динамика 6ГД-2 пропитан не засыхающей мастикой, образующей липкую поверхность, то при длительной эксплуатации на подвес налипают частицы пыли и прочие инородные частицы – это приводит к ухудшению внешнего вида динамика. При длительном хранении динамика в картонных коробках иногда подвесы прилипают к оберточной бумаге или таре. Размещение динамиков в полиэтиленовых пакетах (для защиты при хранении от налипания пыли на подвесы) также даёт неудовлетворительные результаты – полиэтилен тоже прилипает к подвесам. Это прилипание настолько прочное, что попытки оторвать приклеенную плёнку или упаковочную бумагу могут привести к механическим повреждениям подвеса:

Пропиточный состав подвеса обладает интересными свойствами. Оказывается, он практически не подвержен влиянию ацетона или нитро растворителя – это свойство также может мешать при разборке динамика в случае ремонта, когда клеевые соединения размачивают в ацетоне. Однако же отмечено, что эта пропитка легко растворяется в бензине. Достаточно только смочить подвес кисточкой с бензином Калошей, так тут же от подвеса отлипают все прилипшие предметы. Данное качество особенно очевидно, если за этим процессом наблюдать на видеоролике:

С помощью бензина Калоша можно не только отклеивать прилипшие полиэтилен или упаковочную бумагу, но и очищать подвес от налипшей со временем пыли и прочих грязевых частиц.

На Рижском радиозаводе выпускался ещё один уникальный динамик – 5ГД-3 с похожими характеристиками, и представляющий собой почти точную копию 6ГД-2, разница только в намоточных данных звуковых катушек (10 ом).

Однажды в начале 2000-х годов мне случайно попался такой динамик с керновым магнитом, который я сразу же купил себе в коллекцию. Оказалось, что у этого динамика не было пропитки подвеса не засыхающей мастикой. Но самое интересное в том, что пропитка подвеса все-таки имеется(!), только не понятно каким именно составом, т.к. внешне на подвесе не видно никаких следов какой-либо мастики; в результате – подвес очень мягкий и не липкий. Кроме этого, на динамике установлен оригинальный бумажный колпачок – тоже нестандартное (для 6ГД-2) исполнение.

Главное положительное качество динамика 6ГД-2 – это чрезвычайно высокое качество звучания, особенно в среднечастотной области, и относительно высокая чувствительность; объясняется это очень малой массой диффузора из бумаги высокого качества. Так что, диффузор у 6ГД-2 представляет собой главную ценность данного динамика.

Иногда динамики этого типа получают механические повреждения подвеса, при этом сам диффузор остаётся целым и неповреждённым. В такой ситуации можно рекомендовать замену подвеса. Для этого следует разобрать динамик, аккуратно отрезать от бумажного диффузора повреждённый подвес, а потом приклеить новый подвес и снова собрать динамик. Для динамика 6ГД-2 хорошо подходит подвес из прорезиненной ткани: на фотографии далее динамик с подвесом Петра Зодниева (г. Казань), по его каталогу – это “два полутора” размером 10”. Этот подвес изготовлен из мягкой ткани, и по жесткости очень близок к родному бумажному, поэтому после такого ремонта восстановленный динамик имеет практически такие же ТС-параметры (например, резонансная частота динамика получается на том же уровне – около 30 Гц). “Товарный вид” динамика после такого ремонта нисколько не ухудшается:

Очень хорошие результаты должны получаться также при использовании мягких подвесов из пенополиуретана (ППУ) подходящего размера.

Как уже было отмечено, динамики 6ГД-2 имеют очень лёгкий диффузор, зачастую данное обстоятельство является причиной недостаточной жёсткости и прочности диффузора. Если динамик “нагрузить” низкими частотами с большим уровнем, то могут появиться характерные искажения, вызванные колебаниями самого диффузора. Вероятно, по этой причине динамики 6ГД-2 не предназначены для воспроизведения “глубоких басов”.

Однако этот недостаток можно частично скомпенсировать пропиткой диффузора специальной хитиновой пропиткой (я пользовался жидкостью Александра Воробьёва). Это жидкость желто-зелёного цвета; при смачивании бумажного диффузора – диффузор сначала впитывает жидкость и слегка размягчается, затем подсыхает и, как бы заново, приобретает жёсткость. После такой пропитки диффузор становится заметно прочнее (при практически неизменной массе), что положительно сказывается на качестве звучания! Имеются сведения, что после такой пропитки диффузора уменьшается неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) динамика, особенно на средних частотах.

Пропитку диффузора следует делать очень аккуратно, т.к. бумага первоначально размягчается и, если диффузор тонкий и лёгкий, то он (диффузор) может деформироваться. Поэтому промазывать диффузор желательно мягкой кисточкой и небольшими порциями с промежуточными сушками. К сожалению, хитиновая пропитка бумажного диффузора даже при аккуратной работе оставляет характерные “разводы”, что портит внешний вид динамика.

Хитиновая пропитка кроме упрочнения способна также устранять механические повреждения диффузоров. Если на диффузоре имеется разрыв или надлом, то пропитка может это устранить. Нужно аккуратно смочить повреждённое место, и после того, как бумага размягчится соединить разрывы; при этом бумагу можно формовать, как скульптор работает с глиной. Остается только дождаться высыхания пропитки; при этом постоянно нужно контролировать отсутствие деформаций диффузора. Конечный результат во многом будет зависеть от способностей и приобретённых навыков мастера.

По воздействию хитиновой пропитки на бумагу, данный процесс похож на технологию склеивания деталей из оргстекла с помощью дихлорэтана. При смачивании оргстекла дихлорэтаном оргстекло сначала размягчается до “полужидкого состояния”, после чего склеиваемые детали нужно соединить (детали как бы, сплавляются). После высыхания на месте соединения возникает прочный стык – своего рода сварка двух деталей, остается только напильником зачистить наплывы.

Если бы сам не устранял хитиновой пропиткой разрывы на диффузорах, то не поверил бы, что такое возможно. Никакой другой клей (вероятно) не способен так безупречно устранять механические дефекты диффузоров.

Динамики с бумажными диффузорами при длительной эксплуатации частично, а иногда и очень заметно, утрачивают свой первоначальный “товарный вид”. Обусловлено это выцветанием диффузора от внешнего воздействия яркого света, атмосферной влаги, пыли и т.п. Сюда же можно отнести и изменения внешнего вида от проведенных ремонтов динамика (разводы от применения растворителей, клея или хитиновой пропитки). Поэтому вопрос о восстановлении первоначального внешнего вида является актуальным.

В Интернете часто можно найти рекомендации о покраске диффузоров для восстановления внешнего вида динамика. Однако, как правило, рекомендуют красить диффузоры алкидными или нитро красками – очень спорное решение(!) Дело в том, что качественный бумажный диффузор имеет ярко выраженную пористую структуру, в результате чего диффузор обладает определённым комплексом свойств, включающий такие качества как демпфирование, скорость распространения колебаний и т.п. Окрашивание алкидными или нитро красками почти наверняка приведут к изменению пористой структуры бумаги, что непременно и “с большой долей вероятности” негативно отразится на качестве звучания.

Чтобы при окрашивании диффузора не изменялась пористая структура диффузора, что негативно отразится на качестве звучания, рекомендуется применять краску на спиртовой основе. В частности, в моих экспериментах положительные результаты показали спиртовые чернила для перманентных маркеров чёрного цвета фирмы «Pilot».

Проверка показала, что эти чернила после высыхания более-менее устойчивы к воздействию влаги, но растворяются в ацетоне. Чернила имеют радикальный чёрный цвет, поэтому их следует развести спиртом в соотношениях от 1:2 до 1:5. Я использовал медицинский этиловый спирт, но можно воспользоваться и техническим спиртом. В зависимости от концентрации раствора итоговый цвет можно регулировать в широком диапазоне: от тёмно-серого до светло-серого. Предварительно желательно сделать пробные окрашивания.

Покрасить диффузор можно кисточкой, однако для обеспечения равномерности окрашивания поверхности лучше воспользоваться пульверизатором. Обычный бытовой распылитель для опрыскивания комнатных растений плохо подходит для окрашивания, т.к. детали сопла у него изготовлены из пластмассы, в результате имеют большие неточности геометрической формы, что может приводить к появлению “клякс” при окрашивании. Лучше всего воспользоваться профессиональным аэрографом, желательно с большим диапазоном по регулированию формы факела (см. фото). Дополнительно потребуется источник сжатого воздуха (компрессор).

Ниже продемонстрирован результат окрашивания диффузора спиртовыми черными чернилами фирмы «Pilot», разведёнными в соотношении 1:3. На фото слева показана тыльная сторона диффузора 6ГД-2 бывшего в длительной эксплуатации. При проведении ремонта бумажный подвес из-за повреждений был заменен новым подвесом, установлена новая звуковая катушка, и заменены гибкие выводы новыми проводами. В данном конкретном случае диффузор заметно “выцвел” от времени (приобрёл блёклый бежевый цвет), и имел незначительные механические повреждения, которые были предварительно устранены с помощью хитиновой пропитки Воробьёва (на фотографии видны характерные разводы от применения хитиновой пропитки). На фото справа – тот же самый диффузор после окрашивания, в результате внешний вид приобрел почти первоначальное состояние.

В последующих контрольных прослушиваниях было отмечено, что восстановление внешнего вида таким способом практически не влияет на качество звучания, очевидно, потому что при окрашивании спиртовыми чернилами структура бумаги совершенно не изменяется, масса диффузора также не увеличивается – это очень важные факторы(!)

Десять лет назад я осуществил экспериментальную работу по теме «Хороший НЧ-СЧ динамик». Работа была проделана на динамике 4ГД-5. Чуть позже аналогичный эксперимент был повторен на динамике 6ГД-2:

При осуществлении работы, пришлось пропитать диффузоры для упрочнения хитиновой пропиткой, от чего остались (к сожалению) характерные разводы на лицевой стороне диффузоров. Внешний вид динамиков, конечно же, пострадал, но это никак не повлияло на качество звучания; скорее наоборот, качество звучания от пропитки заметно улучшилось.

В тот период времени я ещё не владел технологией окрашивания диффузоров спиртовыми чернилами… Чисто теоретически, сейчас можно “вернуться” к тем динамикам и восстановить их внешний вид предложенным выше способом. Если работать аккуратно, то можно попытаться осуществить покраску диффузоров без разборки динамиков.

Представляется возможным осуществить оригинальную доработку динамика 6ГД-2 – сделать из него широкополосную головку. За основную идею можно взять конструкцию широкополосного динамика размером 8” 10ГД-36К (по новому ГОСТу 10ГДШ-1-4). Верхняя граница диапазона у 10ГД-36К составляет 20 кГц (по паспорту), обеспечивается это установкой дополнительного высокочастотного конуса.

Однако оказывается, что для увеличения верхней границы диапазона только одного ВЧ-конуса недостаточно; необходимо также установить на керне МС медный короткозамкнутый виток, и обеспечить корректные (для широкополосника) намоточные данные звуковой катушки.

Итак, для грамотной переделки динамика 6ГД-2 в широкополосник надлежит выполнить ещё два вышеупомянутых условия.

ПЕРВОЕ: Родная для 6ГД-2 магнитная система с ферритовым магнитом (на фото слева) была доработана – размагничена, разобрана и снова собрана с другими комплектующими: керн с медным колпачком и задний фланец взяты от МС динамика 10ГД-36К, передний фланец и магнит – оставлены родные от 6ГД-2. После новой сборки доработанная МС была заново намагничена (на фото справа):

Измерения показали, что в доработанной МС магнитная индукция снизилась до 0,95 Тл, что вполне допустимо. Снижение индукции вызвано увеличением магнитного зазора примерно на 0,2 мм (за счёт толщины медного колпачка). Но геометрический зазор в доработанной МС – такой же, как в родном 6ГД-2.

ВТОРОЕ: В широкополосном динамике 10ГД-36К высота магнитного зазора составляет 5 мм, а высота намотки звуковой катушки – 6,5 мм. Таким образом, разница между высотой намотки катушки и высотой магнитного зазора составляет всего 1,5 мм. Именно такую разницу высот следует сохранить в доработанном динамике 6ГД-2. Так, высота переднего фланца у 6ГД-2 составляет 6 мм, поэтому высота намотки для широкополосной вариации головки 6ГД-2 должна составлять не более 7,5 мм. Диаметр провода нужно подобрать из расчёта полного сопротивления 8 ом.

Статистические данные показывают, что толщина переднего фланца МС у динамика 6ГД-2 колеблется от 5,5 до 6,0 мм. Из запчастей магнитных систем были отобраны два передних фланца толщиной 5,5 мм, поэтому высота намотки звуковых катушек для пары экспериментальных динамиков составляла: h=5,5+1,5=7,0 мм (для получения полного сопротивления 8 ом катушку нужно намотать в два слоя проводом d0,14 мм).

При реализации данного экспериментального проекта каркас звуковой катушки был изготовлен из каптона толщиной 0,13 мм, на боковой поверхности каркаса катушки просверлены четыре отверстия диаметром d3мм (для устранения компрессии во внутренней полости динамика).

Применение медного колпачка на керне в совокупности с оригинальными намоточными данными звуковой катушки обеспечили более высокое качество и существенное повышение КПД в области высоких частот. В качестве объективных аргументов можно привести данные по индуктивности звуковой катушки (результаты получены измерениями):

• в родном динамике 6ГД-2 индуктивность звуковой катушки составляет Le=0,45 mГ;
• с той же самой катушкой, но с МС с медным колпачком на керне, индуктивность Le’=0,23 mГ;
• с катушкой с высотой намотки 7 мм (8 ом) и с МС с медным колпачком Le”=0,11 mГ.

Как известно, уменьшение индуктивности звуковой катушки Le приводит к снижению фазовых искажений и повышению отдачи на высоких частотах (за счёт уменьшения индуктивной доли в полном сопротивлении динамика Z). Измерения показали, что в модернизированном под широкополосник динамике 6ГД-2 индуктивность катушки почти в 4 раза(!) меньше, чем в родном 6ГД-2 (Le”=0,11 mГ вместо Le=0,45 mГ в родном динамике).

Для сравнения можно привести дополнительную информацию: индуктивность звуковой катушки пищалки 3ГД-31 (тоже 8 ом) составляет около Le=0,14 mГ – очень наглядно…

Далее представлен конечный результат работы – широкополосник на базе 6ГД-2 (было изготовлено 2 шт., осреднённые ТС-параметры: fs=29 Гц, Vas=210 л, Qt=0,72, Qa=4,7). Дополнительно с новыми МС с КЗ-витком, изменением намоточных данных катушки и установкой ВЧ-конусов от головки 10ГД-36К, были выполнены следующие работы: замена подвесов на тканевые типа “два полутора”, незначительные механические повреждения диффузоров были устранены с помощью хитиновой пропитки, диффузор был окрашен (с двух сторон) спиртовыми чернилами «Pilot» (1:3).

Косметический ремонт дал чрезвычайно положительный результат: внешний вид динамика – как будто новый, “со склада”… Верхняя граница диапазона составляет примерно 16…17 кГц. Чувствительность нового динамика соответствует исходному (93 db); также сохранилось характерное для 6ГД-2 звучание, которое достаточно точно соответствует родному динамику, но с расширением диапазона в сторону высоких частот.

Динамик 6ГД-2, переделанный таким способом в широкополосник, не хуже тоже легендарного и очень редкого широкополосного динамика 15ГД-12 (10”, 40…16.000 Гц, 92 db, 4 ом или 16 ом, разработка ВНИИРПА).

P.S.

Я не стал приводить здесь технологии перемотки сгоревших звуковых катушек – эта информация широко представлена в Интернете. В статье показаны возможные направления вариантов ремонта: замена подвеса на 6ГД-2, косметический ремонт диффузоров и модернизация динамика под широкополосник.

С. Зотов

2019 г.