TAD TSM-2 (Pioneer eXclusive 2402)

TAD (Technical Audio Devices) nació como un proyecto de Pioneer en el año 1975, destinado al mercado profesional de altas prestaciones. Para este proyecto la empresa contó con el ex-ingeniero de JBL, Bart Locanthi, lo que explica la gran similitud entre los primeros drivers desarrollados por esta marca y JBL (por ejemplo el TD-4001 basado en el modelo de JBL 2440 que el mismo diseñó). En el año 1983 salieron al mercado los primeros monitores de estudio profesionales, los modelos TSM-1 y TSM-2, empleando los drivers que habían desarrollado en los años anteriores. Son posiblemente unos de los modelos más icónicos de esta marca. Diseñados para ofrecer un alto rango dinámico, linealidad, baja distorsión, patrón de dispersión uniforme y una reproducción de graves a la altura. Alcanzaron en muy poco tiempo una reputación de sonido limpio y preciso, conservando la energía y la pasión de la música en vivo. Presentes en muchos de los estudios profesionales de los años ochenta, aun hoy en día siguen siendo un punto de referencia. Estos mismos modelos salieron también para el mercado de consumo, con las referencias 2401 y 2402, bajo la serie Pioneer Exclusive.

Especificaciones:

    Componentes: Woofer TL-1601a, Compresión TD-4001, Pabellón TH-4001, Filtro: TN-2/TN-3
    Impedancia nominal: 8Ohm
    Respuesta en frecuencia: 29Hz - 20KHz
    Potencia admissible: 150W nom, 300W máx
    Nivel de presión sonora: 95dB/w (1m)
    Nivel de presión sonora máximo: 120dB (1m)
    Frecuencia de cruce: 650Hz

    Dimensiones externas: Ancho 660, Alto 798, Profundo 614

    Peso: 93Kg 

A continuación se muestran los datos técnicos de estos monitores:

Componentes:

TL-1601a: Woofer de 15'' con imán de Alnico, membrana de papel. Presentado originalmente en 1979 como TL-1601 y en 1982 como TL-1601a (ambos modelos son prácticamente idénticos, con ligeros cambios en la membrana)

TD-4001: Motor de compresión de 2" con membrana de Berilio, e imán de Alnico. Sacado al mercado en el año 1979, el primer driver que TAD comercializó como marca, con unas características excepcionales debido a las propiedades mecánicas del material empleado en el diafragma. La banda pasante en la que se utiliza, desde los 650Hz hasta los 20KHz, no sería posible con otros materiales mas habituales como el Aluminio o el Titanio. (Mas información en este artículo). Tenemos de esta manera gran parte del rango vocal sin cruces.

TH-4001: Pabellón estabilizado de curvas hiperbólicas diseñado exclusivamente para extraer todo el ancho de banda del motor de compresión TD-4001 con la mayor linealidad.

Esta primera generación de transductores fue diseñado por ex-ingeniero de JBL Bart Locanthi, de ahí el parecido con los modelos que el mismo diseñó anteriormente estando en JBL.

Como curiosidad, tanto los modelos TL-1601 como el TD-4001 siguen actualmente en el catálogo de TAD mas de 40 años después de haber salido al mercado, y son utilizados en numerosos estudios de grabación internacionales, incluidos los legendarios 'Air-Studios' en Londres.

El proyecto

El objetivo del proyecto es recrear con la mayor exactitud el diseño original del modelo 2402. El estudio de todas las variables antes de empezar llevó mas de un año. Era necesario emplear los mismos materiales, estudiar el recinto y posicionar los elementos de refuerzo internos exactamente en el mismo lugar. Utilizar los mismos absorbentes. La misma función de transferencia en el filtro. Debido a la exclusividad de este modelo, y lo poco accesible que es, la tarea no fue sencilla.

Proyecto en 3D del recinto

El recinto

Para la construcción del recinto se ha empleado contrachapado de abedul, respetando al máximo las medidas y espesores originales. Todos los refuerzos internos son respetados el mismo sitio para que la rigidez del conjunto se mantenga. El sistema de ensamblado entre paneles se realiza mediante machimbrado. El absorbente acústico se selecciona estudiando el coeficiente de absorción de los materiales empleados en la época. El acabado final obtiene con chapilla de nogal natural.

Los drivers

 En este punto no hay muchas alternativas, se emplean los TL-1601 para graves y los motores de compresión TD-4001 con membrana original de Berilio.

El pabellón

El pabellón es realizado en contrachapado de abedul en máquina de control numérico, partiendo de las medidas exactas de uno original.

El filtro

El filtro es una de las partes mas delicadas. En este proyecto no se trata de hacer algo que funcione con estos drivers, si no de hacer el mismo. Para ello se contó con la documentación original técnica de TAD con los valores tanto del modelo TN-2 (2 vias standard pasivo) como el TN-3 (modelo para biamplificar). Además de eso, se contaba con la función de transferencia medida del original, lo cual ha sido muy util a la hora de contrastar los resultados. Todo el proyecto del filtrado, tanto en pasivo como en activo se realizó en LSPCad, con medidas reales de los drivers en impedancia y SPL. Se emplea un micrófono con calibración y el software Arta para realizar las medidas. Las desviaciones de las funciones de transferencia respecto a la medida del filtro original están por debajo de los 0,2dB.

Filtro activo

A nivel componentes simplemente se ha añadido una protección paso alto para el motor, en segundo orden, tal y como se implementaba en el filtro TN-3. Sería perfectamente viable hacerlo en primer orden solo con un condensador. En cualquier caso es altamente recomendable incorporar algún sistema de protección contra posibles componentes DC que puedan llegar desde el amplificador.

Filtro empleado para las pruebas en activo

El filtrado se ha realizado con un minidsp, aunque se puede emplear cualquier marca/modelo que se prefiera, incluso con un filtro activo analógico si se quiere evitar la conversión a digital.

Filtro pasivo

En la realización de este filtro se ha optado por utilizar los siguientes componentes:

• Bobinas de núcleo de Feron, serie BS140, de baja resistencia serie y baja distorsión. Otras buenas alternativas pueden ser Intertechnik o Erse superQ.
• Condensadores Mcap Evo Oil para la sección paso alto, y Mcap para el paso bajo
• Atenuador Fostex de 100W. 
• Resistencias Mundorf MR10 no indutivas.
• Cableado es OFC con revestimiento de FEP (teflón).

Una vez construido debe verificarse que el circuito funciona adecuadamente. Para ello se mide la función de transferencia del circuito (respuesta eléctrica) y se compara con la simulación. En las siguientes imágenes se puede ver que el resultado es prácticamente idéntico. Debe puntualizarse que la respuesta mostrada es basada en una carga resistiva, y no la impedancia real del altavoz, con lo que su validez es solo a efectos prácticos de verificación del correcto funcionamiento (la forma será otra bajo condiciones reales de carga).

Linea gris: Respuesta medida. Linea roja: Respuesta simulada

Linea gris: Respuesta medida. Linea violeta: Respuesta simulada

Es de destacar la elevada de precisión de los componentes Mundorf empleados, lo cual ayuda a obtener una función de transferencia precisa

Filtro Pasivo V2 (01/04/2022)

En esta segunda versión del filtro se mantiene la misma topología pero se diseña en Altium unas PCB de doble cara. Se sustituyen las resistencias de óxido metálico por resistencias Vishay thick film.

Proyecto en Altium

Filtro paso bajo y paso alto

Filtro paso bajo

Filtro paso bajo

Filtro paso bajo

Filtro paso alto

Filtro paso alto

Filtro paso alto

Los soportes

Los soportes se realizan teniendo en cuenta la altura que se recomienda en el manual de usuario para que las características de frecuencia y fase sean óptimas:

Las verificaciones

Una vez construido el recinto, posicionados los drivers y puesto el filtro se debe verificar el conjunto con mediciones de SPL y de impedancia. La medición de impedancia se utiliza también para verificar que la frecuencia de resonancia de la caja es la correcta

El resultado

Y por fin, el resultado. La sensación de música en vivo es única. Las voces son simplemente sublimes. Sonido con muchísimo detalle y resolución, nada agresivo y sin coloración que crea una escena magnífica. Los graves controlados y con presencia cuando deben tenerlo. El rango dinámico es impresionante. Algo que recompensa con creces todo el esfuerzo del camino recorrido para llegar hasta aquí.