PT2015287E - Instrumento musical g-pan - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

INSTRUMENTO MUSICAL G-PAN

Antecedentes da invenção 1. Campo da invenção A presente invenção, em conjunto, refere-se a um novo instrumento musical acústico que inova e melhora significativamente a tecnologia metalúrgica convencional dos instrumentos musicais acústicos tradicionais de tambor Steelpan. A presente invenção é concebida no modo de percussão, em que a melodia é gerada golpeando fisicamente áreas de execução de notas definidas, numa superfície de rolamento metálica de nota, de modo semelhante ao do instrumento musical acústico tradicional de tambor

Steelpan. 2. Descrição da Técnica Anterior 0 Steelpan é considerado como uma forma de arte tradicional no pais de onde é originária, ou seja, a República de Trinidad e Tobago, onde foi proclamada como Instrumento Nacional. Na sua influência sobre a evolução da presente invenção, a técnica anterior é completamente definida pelo instrumento musical acústico convencional de tambor tradicional Steelpan. 0 Steelpan de aço acústico ou Steelpan tradicional é um instrumento que apresenta notas de execução bem definidas num campo definido, numa ou mais superfícies de rolamento de metal contínuas, doravante também referidas como superfícies de execução. 0 instrumento até aqui mencionado é executado no modo de percussão e foi inventado primeiramente na ilha de Trinidad, na República de Trinidad e Tobago, em algum 1 momento no final de 1930. A data exata da invenção é desconhecida como as origens do instrumento estão mergulhadas no folclore, tendo sido formado inicialmente por pessoas da classe trabalhadora e geralmente analfabetos. No entanto, a primeira noticia publicada sobre o instrumento foi no jornal Trinidad Guardian de 6 de Fevereiro de 1940.

Como precursores da presente invenção, os primeiros Steelpan foram formados a partir dos tambores de óleo vazios abandonados pelo exército dos EUA e ainda uma grande parte feita de aquilo que é conhecido pelos especialistas na técnica do fabrico de recipientes de aço, como cilindros de aço de cabeça apertada ou tambores. Os ditos tambores são fabricados por laminagem a frio das cabeças superior e inferior do corpo cilíndrico do tambor ou barril. O conjunto assim formado é conhecido pelos especialistas na técnica do fabrico de recipientes de aço, como repique. 1 Os tambores de aço de Kim Loy Wong: um manual de instruções para acompanhar as gravações Folkways FI-8367 e FS-3834 e do filme, "Music from oil drums". Seeger, P. e Loy Wong, K., Nova Iorque: Oak Publications, 1961.

Na sua relação com a presente invenção, a superfície de execução é fabricada em primeiro lugar mergulhando manualmente e formando uma das cabeças do cilindro com um martelo ou ferramenta de impacto e ou de prensagem. As áreas de execução de notas musicais são então claramente definidas na superfície de rolamento de nota através da formação de ranhuras. A superfície de rolamento de nota referida é então tratada com calor e arrefecida. Posteriormente, as referidas áreas de notas são sintonizadas com cuidado e habilidade martelando-as para o 2 formato exigido por um sintonizador de panela, para criar áreas que produzam notas musicais de campo definido quando atingido. 0 corpo cilíndrico do tambor original é retido para formar o que é conhecido como a saia do Steelpan mas é cortado para vários comprimentos, principalmente para desempenhar o papel de um ressoador acústico. A superfície de execução circular varia tipicamente de 55,88 cm/22 para 68,58 cm/27 de diâmetro e o comprimento da saia varia de cerca de 15,24 cm/ 6 para 91,44/36. Tamanhos maiores e menores têm sido usados, mas as implementações que foram adotadas utilizam os intervalos indicados presumivelmente por razões de ergonomia e de facilitação do desempenho.

Na sua influência no desenvolvimento da presente invenção, os tambores que são formados como acima descrito, são agrupados de modo a formar uma variedade de instrumentos Steelpan para cobrir diferentes partes do espectro musical. Como tal, um instrumento Steelpan é um instrumento musical em que as notas são distribuídas ao longo de um certo número de cilindros. 0 número de cilindros num instrumento Steelpan é ditado pelas limitações das leis da ciência que determinam o tamanho da área de nota exigida para ressoar nas frequências de notas musicais desejadas.

Existem, pelo menos, onze instrumentos Steelpan na família Steelpan tradicional. Os nove Steelpan baixo consistem em nove baterias com três notas cada para um total de 27 notas normalmente variando de Ai para B3. 0 mais comum Steelpan de seis baixos consiste em seis cilindros com três notas cada para um total de 18 notas que variam tipicamente de Ai 3 a D3. 0 Steelpan tenor baixo consiste em quatro tambores que normalmente cobrem a gama G2 a D4. Os Steelpan violoncelo cobrem a gama de baritono e vêm em duas variedades. 0 Steelpan 3-violoncelo normalmente cobre a gama B2 a G4 em mais de três tambores enquanto o Steelpan 4-violoncelo normalmente cobre a gama B2 a D5 de mais de 4 tambores. 0 Steelpan quadrafónico é uma inovação recente que usa quatro tambores para cobrir a gama B2 a Bb5. 0 Steelpan de dupla guitarra usa dois tambores para cobrir a gama C#3 a G#4. 0 Steelpan duplo usa dois tambores para cobrir a gama F3 a Bb5. 0 Steelpan tenor duplo usa dois tambores para cobrir a gama A3 a C#6. 0 tenor baixo utiliza um único tambor para cobrir a gama de C4 a Eb6. 0 tenor alto utiliza um único tambor para cobrir a gama de D4 a Fê. Por razões históricas, existe uma anomalia na nomeação do pan tenor que habitualmente utiliza notas na faixa de soprano. A fim de que o executante de pan possa obter uma boa qualidade musical, a extremidade da vara ou martelo que é usado para contactar as superfícies do rolamento de nota é coberto, envolvido, ou revestido com um material macio, normalmente com a consistência de borracha. Se o material usado é muito rijo, o som produzido tende a se tornar dissonante e duro. Se o material usado é muito macio o som produzido torna-se abafado. Assim, o desenho da vara determina o tempo em que a vara permanece sobre a nota, no ponto de impacto, definido na literatura2 como o tempo de contacto. Notas parciais que têm frequências com periodos de ciclo mais curto do que o tempo de contato são suprimidas enquanto aquelas que possuem frequências com periodos de ciclo mais longos do que o tempo de contato não 4 sao . A superfície de execução dos primeiros Steelpans tinha uma forma convexa. No entanto, isto acarretava alguma dificuldade no desempenho. Como o instrumento evoluiu, executantes e sintonizadores de Steelpan mostraram forte preferência pela forma côncava, que já foi adotada universalmente como norma. 2 Steelpan Tunning, Kronman, U., Musikmuseet, Estocolmo, 1991.

No que se refere ao estado da técnica anterior, nos atuais modelos de Steelpan, a superfície de execução é formada pela batedura de uma extremidade plana do tambor numa tigela côncava, esticando, assim, o metal para a profundidade e a espessura desejada. Este dito processo é chamado de "afundar". 0 processo de afundamento reduz a espessura da superfície de execução e ajusta a elasticidade do material para os níveis necessários para suportar a faixa de nota desejada. A superfície afundada é então separada do resto do tambor através do corte da saia a uma distância apropriada por baixo do rebordo da extremidade afundada. A outra metade do tambor é descartada ou usada para fazer um Steelpan separado. Áreas de rolamento nota podem agora ser demarcadas, muitas vezes pela gravura de sulcos ou canais entre as áreas de nota com um punção. Este passo não é absolutamente necessário e serve apenas como um meio para os executantes identificarem facilmente as áreas de nota. 0 que é mais importante é o grau de separação e o isolamento entre as notas; o que é essencial para um bom instrumento de 5 ressonância é proporcionar uma barreira acústica, que reduz a transmissão de energia de vibração entre as notas, assim, melhorando a precisão do instrumento. Para o propósito de esclarecimento, precisão refere-se à caracteristica do instrumento que facilita a produção da nota musical pretendida e somente as notas pretendidas, quando a área do rolamento de nota pertinente é excitada.

Na Patente da Trinidad e Tobago n° 33A de 1976 (expirada) para Fernandez, o "magno pan" foi o resultado do ajuste magnético de tambores de aço por imanes contatados para cada nota de forma particular, de modo que quando os imanes de diferentes magnitudes são regulados para áreas especificas das notas, os recipientes podem ser alterados a partir de uma chave para uma outra chave, até dois tons para além ou seja, C a E, ou E a C. A qualidade do som pode também ser alterada pela regulação dos imanes. Na Patente da Trinidad e Tobago n° 32 de 1983 (expirada) também de Fernandez, o "pan bore", reforça a barreira através da abertura de furos ao longo do perímetro da área de nota e tratamento térmico da área ao redor da nota.

Sobre as superfícies de rolamento de nota do Steelpan, a separação de nota refere-se ao grau de isolamento de uma nota de uma outra; em notas mal separados, uma percentagem significativamente grande da energia transmitida por um batimento de uma nota é transmitida a outra, tanto que o som gerado pela segunda nota é discernível. Uma separação deficiente pode resultar em animação indesejada de grupos de notas. 6

Consonância e dissonância são termos usados para descrever a harmonia e agradabilidade do som composto produzido quando duas ou mais notas são simultaneamente animadas, uma possibilidade distinta no Steelpan em que várias notas compartilham a mesma superfície e várias notas podem ser acidentalmente animadas através do acoplamento de energia como descrito acima. Tons consonantes soam agradavelmente enquanto os tons dissonantes soam de modo desagradável. Como tal, o conceito de consonância e dissonância é um pouco subjetivo.

Na técnica anterior, é geralmente aceite que a dissonância resulta quando parciais de duas notas caem dentro de uma banda de frequências critica. Embora o intervalo de banda varie ao longo da escala musical, normalmente varia entre cerca de 30 Hz a 40 Hz. Assim, consonância e dissonância estão diretamente relacionadas aos intervalos musicais e, como tal, existem niveis de harmonia que surge em qualquer escala musical. Em particular, na música ocidental, a consonância de intervalos musicais é graduada em diminuir a consonância ou aumentar a dissonância.

Os intervalos correspondentes a oitavos (mais consoante), quintos perfeitos, quartos perfeitos são considerados em consonância perfeita, enquanto os intervalos correspondentes a sextos maiores, terceiros maiores, sextos menores e terceiros menores são considerados em consonância imperfeita. Os intervalos mais dissonantes, na diminuição dos niveis de dissonância, são geralmente considerados como o segundo menor (mais dissonante), o sétimo maior, segundo maior, sétimo menor, e o tritono (quartos aumentados ou quintos diminuídos). 7

Sons dissonantes podem ser produzidos se alguma energia a partir de uma nota que é atingida é transmitida para uma outra nota que tem implicações que não estão em consonância com a nota atingida. É por esta razão que os arranjos de notas cromáticas sobre a superfície de execução geralmente são evitados uma vez que todas as notas estarão, então, num segundo intervalo menor.

No que se refere a presente invenção, deve ser enfatizado que os sintonizadores capitalizam o acoplamento inter-nota para variar os tons produzidos por cada nota. Isto é feito pelo ajustamento seletivo de tensões na área entre as notas e por arranjo judicioso ou disposição de notas sobre a superfície de execução do aparelho para garantir que a maior parte do acoplamento ocorre entre os grupos de notas consonantes.

Para a presente invenção, o problema da separação da nota está no coração do desafio de conceber um esquema de disposição de nota que determine o valor e localização de notas num tambor Steelpan. A pluralidade de esquemas de disposição de notas tem sido utilizada ao longo dos anos. As principais considerações na adoção de qualquer uma dessas configurações de disposição de notas são a facilidade em performance musical e o controlo de dissonância a niveis aceitáveis.

Como tem afectado a evolução do estado da técnica ao longo dos anos, os executantes têm demonstrado preferência por determinadas disposições físicas de notas. As disposições preferenciais são listadas em normas publicadas pelo Trinidad e Tobago Bureau of Standards3' A mais notável 8 delas é a disposição de quartos e quintos para uso no Steelpan tenor que foi encontrada para facilitar o desempenho musical, minimizando a dissonância no referido instrumento. Notas adjacentes da dita disposição, sendo geralmente as notas que irão experimentar o maior grau de acoplamento de energia, estão definidas para intervalos musicais das oitavas, quartas ou quintas, sendo estes os quatro intervalos musicais mais consonantes. 3 Ad Hoc Specification Committee of Steel Pan (1989): Proposal for a Trlnldad and Tobago Standard - Glossary of Terms Relating to the Steel Pan. TTS 1 45 000, Trinidad and Tobago Bureau of Standards.

Depois da demarcação de nota, o tambor é aquecido a cerca de 300°C para aliviar as tensões mecânicas desenvolvidas no processo de afundamento. O Steelpan é então arrefecido rapidamente ou por têmpera ou mais lentamente ao ar. As variações no processo de aquecimento variam de um fabricante para outro. Em seguida, as notas individuais são formadas por perfurações cuidadosas das áreas selecionadas. Ajustamentos finos são feitos na forma e tamanho das áreas de notas para definir o tom da nota e parciais. A afinação do Steelpan é um processo iterativo, sendo conseguido, quer por ouvido, ou com o auxilio de dispositivos de ajuste mecânico ou electrónico. O instrumento musical Steelpan da técnica anterior, permite uma certa variação do timbre ou voz, porque um sintonizador pode ajustar individualmente as parciais de uma dada nota. Este processo é conhecido como "ajuste harmónico". Em essência, então, o Steelpan é um meio de aplicação mecânica de síntese de som. A sintonia harmónica também beneficia o executante que pode, assim, criar variações mais subtis do 9 timbre de nota golpeando as superfícies de rolamento de nota em locais diferentes.

Para a técnica anterior, a saia do referido Steelpan acústico tradicional toma a forma de um tubo ou cano, de diâmetro igual ao da superfície de execução. 0 seu papel na realização de acoplamento acústico e de projeção do som criado pela vibração de notas sobre a superfície de execução pode ser descrito por uma aplicação rigorosa de princípios bem conhecidos da acústica. A análise necessária é bastante complexa, mas pode ser simplificada para a finalidade deste documento através de uma análise de dois mecanismos principais.

Em primeiro lugar, o tambor Steelpan pode ser modelado como um tubo que é fechado apenas numa extremidade. Este é conhecido por aqueles peritos na disciplina da acústica como um tubo fechado-aberto e exibe ressonâncias características do ar encerrado no barril. Um tubo fechado-aberto ideal tem uma ressonância fundamentais em

V 4(L + Õ3J) onde d é o diâmetro do tubo, L o comprimento do tubo e v a velocidade do som no ar. 0 factor 0,3d é um factor de correção da extremidade utilizado para compensar a dispersão do som no fim do tubo. 0 fator L + 0,3 d, portanto, corresponde a H do comprimento de onda da frequência de ressonância fundamental.

Na sua influência sobre a técnica anterior, o que é de grande importância para o Steelpan, é o facto do tubo 10 fechado-aberto ideal também exibir picos de ressonância em múltiplos impares da frequência de ressonância fundamental e ressonância nula em múltiplos pares da frequência de ressonância fundamental. Na prática, a resposta de frequência de um tubo apresenta máximos em múltiplos impares da frequência de ressonância fundamental e minimos nos múltiplos pares da frequência de ressonância fundamental. A intensidade das ressonâncias indicadas e, correspondentemente, a diferença entre a resposta de frequência máxima e minima, tornar-se-á mais pronunciada à medida que a relação de raio do comprimento da saia diminui. Como tal, a contribuição do efeito de ressonância aumenta para Steelpans de menor altura que normalmente carregam saias longas.

Além disso, o som é propagado a partir das paredes da própria saia em resposta à energia acústica transferida da superfície de execução através do aro para a saia. Considerando que a saia é naturalmente caracterizada pelo seu próprio comportamento modal definido por frequências modais características em que ressoa, também vibraria nas frequências produzidas pelas áreas de blocos de rolamento sobre a superfície de execução. A força destas vibrações dependeria da força com que as notas são atingidas e a proximidade de componente das frequências das vibrações resultantes sobre a superfície de execução em relação às frequências de ressonância da saia.

Componentes de frequência que estão mais próximos de uma frequência de ressonância da saia tendem a experimentar uma maior amplificação do nível de vibração do que aqueles que não o estão. A contribuição líquida para o campo de som 11 através da saia seria como o resultado do efeito de composto dessas vibrações ao longo de toda a área da saia. Em particular, embora os níveis de vibração em qualquer dado ponto da saia sejam geralmente pequenos, o contributo resultante sobre a grande área da superfície da saia conduziria a um nível de som que é bastante perceptível.

Para o Steelpan tenor alto, a saia do tambor a partir da qual o recipiente é feito é cortada até um comprimento de 11,60 cm a 15,24 cm. O comprimento desta mencionada saia aumenta à medida que desce o espectro musical, atingindo um comprimento típico de 86,36 cm para o seis-baixo. Na fase final do processo, é dado um revestimento protetor ao referido instrumento. Isso pode incluir pintura, um acabamento de galvanoplastia, geralmente níquel ou cromo, ou acabamento de plástico pulverizado e cozido. Pequenos ajustes na afinação são muitas vezes necessários após este processo. O perímetro da referida superfície de execução do Steelpan, que é chamado o aro na fraternidade Steelpan do Steelpan acústico tradicional, corresponde ao que é conhecido como o sinal sonoro por aqueles especialistas na fabricação do tambor e do recipiente do tambor e é feito por compressão ou rolamento dos materiais que constituem a superfície de execução e a saia. Quando a superfície de execução de um Steelpan tradicional é atingida durante um desempenho, uma parte da energia de impacto anima um ou mais modos de torção do tambor. Para os tambores de 55,88 cm de diâmetro usados em Steelpans mais tradicionais, com o aro, como descrito acima, a dita vibração de torção tem um componente de frequência subsónico de cerca de 15 Hz. A dita vibração é significativa para efeitos de desempenho normal e, na 12 verdade pode ser sentida quando se toca o aro do instrumento. A consequente distorção da forma flutuante da superfície de execução no tambor Steelpan tradicional, devido ao modo de vibração de torção é em qrande parte responsável pelas alterações na frequência de campo de nota que, por vezes, ocorrem, em particular sobre as notas mais próximas da orla da superfície de execução, e por consequinte afetam neqativamente a clareza e precisão da nota. Além disso, os Steelpans tradicionais saem de sintonia se o aro do instrumento é distorcido devido à tensão causada por uma força aplicada externamente ou mudanças de temperatura.

Por força de uma mudança de paradigma, a invenção e o desenvolvimento contínuo do instrumento musical Steelpan, além de fomentar a exportação do instrumento Steelpan de um país em desenvolvimento para muitos países do primeiro mundo, deu início a uma nova era da tecnologia metalúrgica global. Até à sua invenção em Trinidad e Tobago, cerca de 1940, os instrumentos musicais feitos a partir de conchas de aço e chapas de aço foram relegados para uso somente como instrumentos rítmicos, como gongos, címbalos e sinos.

Dinamicamente no entanto, o advento de um instrumento musical Steelpan adicionou ao repositório global de conhecimento tecnológico metalúrgico, demonstrando de maneira convincente de que é possível produzir tons melódicos de elevada qualidade, por meio de deformação controlada e tratamento das chapas de aço e da criação meticulosamente cuidada das varas ou marretas usadas para o desempenho, no batimento das respectivas superfícies de 13 rolamento de nota. 0 termo "tecnologia Steelpan" foi criado em Trinidad e Tobago advindo da extrema necessidade de codificar e encapsular os processos metalúrgicos complexos envolvidos.

Existem muitas extensões fáceis e óbvias para a prática tradicional de fabricação do Steelpan. 0 instrumento não precisa ser formado a partir de um tambor de óleo, como foi feito tradicionalmente. Na realidade todo o instrumento pode ser feito a partir de folhas de metal, formando e anexando uma parte superior metálica, o que em última instância irá formar a superfície de execução, para um suporte de forma apropriada. A união pode ser conseguida por meio de soldadura ou de prensagem, por exemplo. 0 afundamento pode e tem sido conseguido por uma variedade de processos industriais convencionais, tais como hidro-formação ou formação por rotação.

Apesar da sua novidade e interesse, o instrumento acústico tradicional Steelpan sofre de várias desvantagens. Em primeiro lugar, a gama musical de cada Steelpan na família tradicional de Steelpans é tipicamente inferior a três oitavas. Esta é uma limitação, especialmente para apresentações de solistas que muitas vezes é compensada por transposição das porções de uma composição, cujas notas requeridas caem fora do alcance do instrumento a ser executado. Além disso, alguns executantes compensam essa deficiência executando simultaneamente dois tipos de Steelpan diferentes.

Além disso, como os Steelpans existentes evoluíram de uma maneira geral, ad hoc, dependendo da necessidade, existe uma desordem aparente devido ao facto de, pelo menos, onze instrumentos serem necessários, até agora, para cobrir todo 14 o espectro musical. Esta confusão é ainda agravada quando se considera a infinidade de variações de estilos de concepção de nota.

As ditas variações em estilos de concepção de nota também contribuem para a dificuldade sentida pelos indivíduos, que podem querer executar uma grande variedade de instrumentos Steelpan numa orquestra. Além disso, funciona contra a mobilidade do executante, sendo a dita mobilidade a capacidade de um executante tocar em diferentes orquestras Steelpan que têm Steelpans com diferentes concepções de nota. 0 método tradicional para a fabricação do Steelpan acústico, conta com a indústria de recipiente de aço como sua principal matéria-prima, sendo a dita matéria-prima ser um tambor de aço usado ou novo, geralmente da variedade de 55 galões/207,9 litros. No entanto, os cilindros feitos por fabricantes de aço são concebidos exclusivamente para o mercado de contentores, para os quais a principal preocupação é a capacidade de resistência do tambor à ruptura quando sujeitos a tensões de impacto. Como tal, os ditos fabricantes estão menos preocupados com as propriedades metalúrgicas do aço utilizado para a fabricação de tambores em relação à sua resistência à tração. Como tal, o aço usado na fabricação tradicional pode ter caracteristicas metalúrgicas amplamente variáveis, tais como o teor de carbono, tamanho de grão e pureza, necessários para fazer um instrumento musical Steelpan de qualidade elevada. Isso afeta claramente a variação da qualidade musical do instrumento Steelpan elaborado a partir destes tambores. 15

Além disso, como os tambores tradicionais são em grande parte fabricados a partir de barris para a indústria de embalagem, os Steelpans tradicionais não são de concepção ótima, sendo a dita concepção caracterizada pela consideração das características exigidas pelas partes principais do Steelpan para a criação de um instrumento do maior precisão musical e interpretação. As ditas partes principais são a superfície de execução, o rebordo e a saia.

Na fabricação do instrumento acústico tradicional, pouca ou nenhuma atenção é dada à necessidade de modificar ou adaptar o sinal sonoro e a saia para otimizar o desempenho. Além disso, a superfície de execução é moldada apenas com a única intenção de definir áreas de notas musicais. Estes ditos três componentes podem prejudicar a precisão de ressonância do instrumento musical nas suas próprias frequências naturais modais estruturais quando o instrumento é tocado durante o desempenho. As ditas frequências modais foram medidas tão baixas como 15Hz. Como estes modos naturais de vibração estão associados com deformações modais da superfície de execução, a geometria das notas nela definidas é distorcida resultando em modulação de baixa frequência das frequências de nota.

Além do efeito de modulação, as vibrações não musicais da saia, em particular, contribuem para o ruído que prejudica a qualidade da música. Em particular, as ressonâncias de alta frequência podem frequentemente ser discernidas quando uma nota é golpeada muitas vezes mesmo depois de os componentes musicais do som gerado se terem substancialmente deteriorado. Estas ressonâncias são produzidas principalmente a partir das partes da superfície de execução que não estão sintonizadas como áreas de notas, a partir do sinal sonoro e da saia. Esta é uma questão 16 pertinente com o Steelpan tradicional, que requer resolução e foi facilmente identificada por vários especialistas com ouvidos musicais apurados.

Além disso, a resposta de frequência do tubo fechado-aberto que constitui a saia tem máximos em múltiplos impares da primeira ressonância e mínimos nos múltiplos pares da primeira ressonância. Além disso, a diferença entre os valores máximos e mínimos aumenta à medida que o quociente entre o raio do tambor e o comprimento diminui. A dita relação raio/comprimento normalmente varia de 0.32:1 para o baixo para 1.83:1 para o Steelpan tenor. Assim, embora exista uma ressonância mais forte para os instrumentos de baixo, a resposta de frequência do tubo fechado-aberto da qual é formada é muito mais heterogénea do que para os instrumentos mais agudos que usam saias mais curtas. Isso pode ter efeitos deletérios sobre a estrutura tonal.

Por comparação, o efeito de ressonância que surge a partir da resposta de frequência irregular característica da concepção do tubo fechado-aberto utilizado em instrumentos de sopro, como o clarinete ou flauta, é essencial para a geração das notas e os seus sons harmónicos correspondentes. Os ditos instrumentos têm proporções de raio/comprimento da ordem de 0,04:1.

No entanto, quando aplicado ao Steelpan tradicional, o tubo que forma a saia não é, de acordo com a mesma característica de resposta de frequência irregular, um ressonador acústico ótimo para o espectro simultânea de tons que normalmente existe para as notas sobre a superfície de execução. Por exemplo, se o comprimento da 17 saia é ajustado de maneira que a sua primeira ressonância corresponda ao passo da nota mais baixa num dado tambor, então a oitava da dita nota seria suprimida, como uma consequência da resposta de frequência minima. Este problema é agravado quando uma vez que considera o efeito da quinta, que seria normalmente a outra nota sobre a superfície de execução de um baixo, e os seus parciais.

Em consequência, portanto, todos os itens acima sugerem que as técnicas tradicionais de construção do Steelpan não se concentram adequadamente sobre o projeto acústico do instrumento e que são necessárias saias de concepção mais eficaz.

Lamentavelmente, os Steelpans acústicos tradicionais não permitem a remoção fácil e substituição da saia para facilitar a manutenção, transporte ou alteração nas caracteristicas de radiação de som do instrumento.

Os Steelpans acústicos tradicionais são geralmente suspensos a partir de uma posição especialmente concebida por uma corda, cabo ou fio. Para além da necessidade de melhoria em termos de estética, este arranjo facilita o acoplamento de energia de vibração indesejável entre o Steelpan, o suporte de apoio e o chão no qual está colocado. Este acoplamento indesejado pode ainda prejudicar a qualidade musical através da componente de ruido adicional acrescentado, designadamente a partir do pé de apoio, ou outro tipo de estrutura.

Além disso, como a corda, cabo, ou fio através da qual a

Steelpan está suspenso é normalmente fixada ao aro do 18 instrumento, a parte superior do suporte de apoio ao qual a corda está ligada deve sobressair acima do aro e, por conseguinte, impede ligeiramente o desempenho do executante. Assim, o apoio seja fixado com mecanismos de ajuste de altura existentes, o referido método tradicional de suspensão não facilita o ajuste da atitude do instrumento. Isto funciona contra a utilização ergonómico do instrumento. A Patente US 4214404 de Rex está entre numerosas inovações que descrevem dispositivos de percussão que produzem o som musical usando meios acústicos ou mecânicos e é um tambor constituído por uma multiplicidade de câmaras de ressonância dentro de uma única caixa e animadas por uma cabeça de cilindro que efetivamente forma uma membrana composta, quando comprimida contra a abertura das referidas câmaras de ressonância. A referida invenção assim descrita, utiliza ressonância acústica de tubos, como o seu mecanismo de geração de som e é, portanto, diferente na concepção dos Steelpans que existem no estado da técnica, ou tal como o da presente invenção, que utilizam as características modais de recortes de concha numa superfície contínua para produzir som. A Patente canadiana n° 1209831 (expirada) de Salvador e Peters, proporciona um tambor que foi adaptado para mitigar os inconvenientes encontrados na estrutura da técnica anterior. Mais especificamente, a referida invenção proporciona um tambor com uma superfície de rolamento da nota musical, que incluiu notas rectangulares que são sintonizáveis, para ter os modos harmónicos de cada nota individual dominando os modos inarmónicos. 19 A Patente alemã DE20013648U de Schulz e Weidensdorfer descreve um tambor de aço que tem um anel externo de oito campos de tons (1-8), representando uma oitava (diatónica) a partir do C médio para o C superior. Tem, também, uma área interna chamada de centro contendo cinco campos de tom, viz. contendo D, E e F superior (9-11) e duas áreas que cobrem o B plano ou A sustenido e G plano ou Fá sustenido. Assim, a gama musical é uma forma decimal de C médio para E acima de C superior mais dois acidentais i.e. B plano ou A sustenido e G plano ou F sustenido. A Patente US 5814747 de Ramsell "Percussion Instrument capable of producing Musical Tone" é um dispositivo que é composto de uma multiplicidade de tubos sintéticos de vários comprimentos, que ressoam em diferentes frequências quando atingidos com um maço. Assim, a invenção revela um dispositivo de percussão que produz sons musicais, mas utiliza a ressonância acústica de tubos como seu mecanismo de geração de som e é, portanto, diferente na concepção dos Steelpans compreendidos no estado da técnica, ou tal como descrito na presente invenção, que usam as caracteristicas modais de recortes de concha numa superficie continua para produzir som. A Patente US 5973247 de Matthews, descreve "The Portable Steel Drums and Carrier" um dispositivo que é composto de dois tambores Steelpan com dezoito notas instalados num arnês, concebido para suportar dois tambores Steelpan montados sobre o corpo humano. A invenção, portanto, divulgada não cobre toda a gama musical, nem estende o alcance do Steelpan tradicional, nem dá atenção à concepção ideal da superficie de execução, aro e saia dos tambores 20

Steelpan utilizados, nem considera a concepção da saia para efetuar a propagação do som. A Patente US 6750386 de King, descreve "The Cycle of Fifths Steelpan", um Steelpan que usa um esquema de nota com base no ciclo de quartas e quintas. A invenção, portanto, divulgada, difere da técnica apenas por meio da concepção das notas, de tal ordem que progridem em intervalos de quintas musicais em sentido anti-horário, enquanto o Steelpan tenor tradicional, bem como a invenção descrito neste documento, coloca as notas progredindo em intervalos de quintas musicais em sentido anti-horário. A invenção, portanto, divulgada não cobre toda a gama musical, nem estende o alcance do Steelpan tradicional, nem da atenção à concepção ideal da superfície de execução, aro e saia dos tambores Steelpan utilizados, nem considera a concepção da saia para efetuar a propagação do som. A Patente US 6212772 de Whitmyre e Price, "The Production of a Caribbean Steelpan" descreve um processo de fabrico para facilitar a produção em massa de um instrumento musical Steelpan por hidroformação da superfície de execução. O processo também permite o fornecimento do aparelho com um meio para separar facilmente a saia para facilitar a manutenção, a portabilidade e as mudanças nas caracteristicas tonais. No entanto, a descrição na referida patente anteriormente mencionada, não divulga um instrumento que amplia a gama do Steelpan tradicional, nem reduz o número de Steelpans necessários numa orquestra, nem ter em consideração a concepção óptima da superfície de execução, aro e saia dos tambores Steelpan utilizados para a redução das ressonâncias não musicais, nem considera a concepção da saia para efetuar a propagação do som, nem 21 trata com o problema de como os Steelpans deverão ser suspensos.

Em particular, enquanto na técnica anterior, a qualidade do Steelpan foi sujeito às inconsistências dos tambores e barris que possam ser acedidos por afinadores, mas que foram fabricados com a finalidade expressa de acondicionamento, o conjunto da presente invenção apresenta uma superfície de execução que é siqnificativamente melhorada através da utilização de aços certificados de alta qualidade, especificamente selecionados para a sua fabricação.

Além disso, a superfície de execução tem uma concepção composta para apoiar a criação das notas musicais nas gamas superiores. A presente invenção visivelmente rompe com a análise tradicional de um tambor como uma entidade integral, tratada com o dito tambor, em vez disso, como um item que é construído a partir de três componentes separados após uma concepção deliberada e cuidadosa dos referidos componentes do instrumento, para a otimização da função e, superando, assim, as desvantagens da técnica anterior até aqui mencionadas. 0 artigo "Metallurgical and acoustical comparisons for a brass pan, with a Caribbean Steel pan Standard" descreve um steelpan uma superfície hemisférica de rolamento de nota contendo, no mínimo, para as áreas de notas independentes, cada área virada para um passo definitivo diferente.

Sumário da Invenção

Os problemas discutidos acima são resolvidos pelas características de acordo com a reivindicação 1. A presente 22 invenção aperfeiçoa o instrumento acústico tradicional Steelpan, principalmente através da aplicação deliberada de tecnologia musical, metalúrgica e acústica adeguada, bem como uma construção engenhosa. Estas tecnologias são aplicadas para produzir um conjunto de instrumentos Steelpan gue se estendem adequadamente aos intervalos musicais superior e inferior do conjunto Steelpan. Além disso, a gama de cada instrumento do conjunto da presente invenção, abrange de forma eficaz um grande número de notas. Como resultado, apenas quatro instrumentos são agora necessários para cobrir todo o espectro musical enquanto para o instrumento acústico tradicional são necessários onze ou mais instrumentos.

Além disso, há um consequente aumento da gama musical de todo o conjunto de instrumentos, para além da parte superior e inferior dos intervalos musicais do conjunto Steelpan existentes da técnica anterior. Para facilitar a vasta gama de notas da presente invenção, os tambores são concebidos com um diâmetro 67,31 cm, o tamanho máximo aproximado para um único tambor com base em considerações de ergonomia e utilidade no desempenho.

Para a presente invenção, a superficie de execução é suportada por um aro rigido que reduz o acoplamento entre a superficie de execução e entre superficie de execução e a saia, um mecanismo de vibração que muitas vezes diminui a qualidade da música na técnica anterior. 0 aro rigido também reduz a necessidade de voltar a afinar devido às variações de temperatura que tendem a desfazer a concepção do aro mecânico utilizado na técnica anterior. 23 A utilidade é reforçada pela consideração da portabilidade e montagem para o desempenho. Em particular, enquanto o instrumento tradicional é suspenso por uma corda, cabo, fio ou semelhante a um pedestal de suporte, a presente invenção oferece um mecanismo incorporado de suspensão sob a forma de uma roda, que é inserida dentro de um receptáculo, montado sobre os braços do suporte facilitando, assim, o processo de montagem rápida da presente invenção para um desempenho. Apenas se tem de inserir as rodas no receptáculo para a presente invenção estar pronta para a execução. A dita concepção de roda e receptáculo é exclusivo para os instrumentos de qualquer natureza e facilita o movimento de balanço livre tradicionalmente exigido pelos artistas. A presente invenção foi concebida usando duas filosofias físicas de distribuição de notas complementares. Isso reduz o número de estilos de arranjo com os quais o executante se deve familiarizar com diferentes instrumentos Steelpan. A filosofia de concepção de nota é motivada pelo ciclo musical de quartas e quintas num único tambor, como se obtém no Steelpan tenor tradicional, ou as duas escalas completas de notas como existe no Steelpan duplo tradicional que utiliza dois tambores. Estes estilos de concepção complementam-se um ao outro como as quartas e quintas produzem o acoplamento menos dissonante entre as notas adjacentes quando aplicado de forma uniforme para Steelpans com um, três, ou seis tambores, enquanto a concepção de toda a escala de tons, produz o acoplamento menos dissonante entre notas adjacentes quando aplicadas de forma uniforme a um conjunto de Steelpan composto por dois ou quatro tambores. 24

Estes padrões de distribuição de notas são replicados e estendidos aos Steelpans com uma maior multiplicidade de tambores de modo a preservar, tanto quanto possível, a posição relativa das notas. Em ambos os estilos de concepção, as notas são dispostas em círculos que se repetem para criar um efeito de "teia de aranha", em que o ciclo de notas está disposto em anéis concêntricos com notas crescentes por uma oitava por anel quando se move em direção ao centro da superfície de execução. A filosofia de concepção da presente invenção, difere da técnica anterior na medida em que este último é feito a partir de barris de pré-fabricados que têm por vezes, por meio de seleção do material de construção, o único propósito de embalagem. Como tal, os materiais usados muitas vezes não são os mais adequados para o Steelpan e muitas vezes são de origem desconhecida e variável qualidade e composição metalúrgica. 0 conjunto de tambores acústicos Steelpan da presente invenção é, por outro lado, de concepção e construção de composta, sendo fabricado a partir de peças constituídas por uma superfície de execução ligados por um aro rígido que está preso por um acessório traseiro. A superfície de execução é, ela própria, de concepção composta para melhor facilitar a vasta gama de notas em cada tambor Steelpan. Em particular, a superfície de execução incorpora um inserto que é especialmente concebido e formado para apoiar notas nas gamas mais elevadas de qualquer instrumento do conjunto da presente invenção. A presente invenção oferece uma opção de três tipos de montagem traseira e emprega os princípios científicos para ressonadores e radiadores acústicos para melhorar o desempenho musical, aumentando os níveis de radiação acústica a partir de cada instrumento. 25

Ao mesmo tempo, as ligações traseiras da presente invenção utilizam métodos de amortecimento conhecidos dos especialistas na técnica, para reduzir ou minimizar as ressonâncias indesejáveis da fixação traseira, reduzindo significativamente o nivel de ressonâncias não musicais que são tipicas na técnica anterior. As ditas ressonâncias muitas vezes surgem da saia do instrumento tradicional, que não é tratada ou modificada de qualquer maneira na técnica anterior para subverter tais ressonâncias. Assim, pode ser dito que o desenho de fixação traseira da presente invenção, portanto, melhora significativamente a técnica anterior nos quais os executantes são constrangidos como uma montagem traseira que é um único barril ou tubo.

Breve Descrição dos Desenhos A FIG. 1 mostra o esquema de nota para a forma de realização preferida do Steelpan G-soprano do conjunto da presente invenção. A FIG. 2 mostra a disposição de nota para a forma de realização preferida do Steelpan G-segundo do conjunto da presente invenção. A FIG. 3 mostra a disposição de nota para a forma de realização preferida do Steelpan G-3Médio do conjunto da presente invenção. A A figura 4 mostra o esquema de nota para a forma de realização preferida do Steelpan G-6Baixo da presente invenção. A FIG. 5 mostra uma vista explodida da forma de realização preferida de um único tambor Steelpan acústico do conjunto 26 da presente invenção, e inclui uma ilustração da forma como o dito tambor está suspenso, utilizando os acessórios de rodas e receptáculo. A FIG. 5a fornece uma vista explodida de um tambor tipico da familia G-Pan mostrando as partes componentes. A FIG. 5b fornece uma ilustração de como um tambor tipico da familia G-Pan podem ser suspenso, no caso dos instrumentos L-Soprano, G-Segundo e G-3Médio. A FIG. 5c mostra uma vista explodida de parte da frente do sistema utilizado para a suspensão do G-pans. A FIG. 5d mostra uma vista lateral explodida do sistema utilizado para a suspensão do G-Pans. A FIG. 5e ilustra uma vista em planta do sistema utilizado para a suspensão do G-pan. A FIG. 6 é uma vista explodida mostrando a construção pormenorizada da forma de realização preferida da superfície de execução, de um único tambor do conjunto da presente invenção. A FIG. 7 mostra uma forma de realização preferida da presente invenção, utilizando acessórios traseiros Tipo 1. A FIG. 8 mostra uma forma de realização preferida da presente invenção, utilizando um acessório traseiro feito de um conjunto de tubos. A FIG. 8a mostra a vista lateral de uma forma de realização preferida da presente invenção, utilizando um acessório traseiro feito de um conjunto de tubos, com a camada externa do acessório traseiro cortada para expor o conjunto de tubos. 27 A FIG. 8b mostra a vista posterior de uma forma de realização preferida da presente invenção, utilizando um acessório traseiro feito de um conjunto de tubos. A FIG. 8c mostra o quadro e o conjunto de tubos que formam o acessório traseiro do Tipo 2a. A FIG. 9 mostra uma forma de realização preferida da presente invenção, utilizando os componentes de fixação traseiros sintonizados ou secções. A FIG. 10 mostra uma forma de realização preferida da presente invenção, com uma concepção de fixação traseira portada. A FIG. 10a é uma vista de topo de uma forma de realização preferida da presente invenção, com um concepção de fixação traseira portada mostrando a linha de secção I-I. A FIG.10b mostra uma vista em corte da perspectiva lateral de uma forma de realização preferida da presente invenção, com uma concepção de fixação traseira portada. A FIG. 10c mostra a vista de fundo de uma forma de realização preferida da presente invenção, com uma concepção de fixação traseira portada. A FIG. 11 mostra uma vista lateral de uma forma de realização preferida da presente invenção, com acessório traseiro portado e ilustra a nomenclatura variável usada nos cálculos requeridos.

Descrição das concretizações preferidas

Todo o conjunto G-Pan da presente invenção, abrange a gama musical Gi a B6. Isto melhora a técnica anterior, por oito (8) meios-tons como os Steelpans acústicos tradicionais 28 abrangem o espectro musical Ai a Ce. Além disso, o G-Pan utiliza apenas quatro instrumentos distintos, o G-6Baixo, L-3Médio, G-segundo e G-soprano, para cobrir esse intervalo enquanto os Steelpans tradicionais utilizam onze (11) ou mais instrumentos distintas. A Tabela 1 mostra uma comparação entre o intervalo do conjunto G-Pan com os intervalos musicais típicos do Steelpans tradicional. É imediatamente evidente que a nova concepção do G-Pan remove a desordem que resulta de ter um número tão grande de instrumentos para cobrir uma gama musical menor, reduzindo o número de Steelpans a quatro. 0 conjunto G-Pan está, portanto, agora mais de acordo com os instrumentos mais tradicionais, como é mostrado para o caso de instrumentos de cordas na Tabela 1, por exemplo. Note-se que uma orquestra de cordas pode cobrir uma ampla gama musical com apenas quatro instrumentos. 0 G-6Baixo da presente invenção cobre o espectro musical Gi a C4 de um total de 30 notas ou duas oitavas e meia, em 6 tambores. Por isso, o G-6Baixo ultrapassa os intervalos combinados dos tradicionais nove graves e seis graves dos Steelpans. O G-3Médio cobre o espectro musical A2 a Ab5, num total de 36 notas ou 3 oitavas, em 3 tambores. O G3-Médio abrange, portanto, o barítono de gama alta e excede os intervalos combinados dos Steelpans 3-violoncelo, 4-violoncelo e guitarra dupla e, assim como uma quantidade significativa de intervalos de Steelpan quadrafónico e Steelpan tenor baixo. 29

Tabela

30

Embora a modalidade preferida de Steelpan G-3Médio da presente invenção incorpore três oitavas de notas para garantir o máximo de clareza e atividade musical através do espaçamento criterioso entre as notas, o Steelpan G-3Médio pode acomodar até 45 notas na sua superfície de execução excedendo, portanto, a faixa musical típico do Steelpan quadrafónico. 0 G-Segundo cobre a gama musical D3 a C#6, num total de 36 notas em 2 tambores. Destina-se a gamas altas e tenor e excede as gamas combinados dos Steelpans duplo segundo e tenor tradicionais. 0 papel do Steelpan G-Segundo da presente invenção, é dar apoio ao Steelpan G-Soprano, que será o instrumento de linha da frente na maioria das atuações.

Os G-Sopranos cobrem o espectro musical de C4 a B6, num total de 36 notas ou 3 oitavas, num único tambor. Destina-se à faixa de soprano e excede a faixa musical combinada do Steelpan Tenor Baixo e Steelpan Tenor Alto. A variação de notas mostrada para o conjunto G-pan na Tabela 1 são valores nominais, na medida em que a concepção permite variação nas notas mais baixas por dois mais ou menos semitons. 0 conjunto de Steelpans G-Pan da presente invenção proporciona uma ampla gama de notas em cada instrumento referido por meio do uso de tambores de maiores dimensões. Considerando que o instrumento tradicional tem tipicamente um diâmetro de 55,88 cm medido em toda a parte superior da bacia, o diâmetro da superfície de execução do referido G- 31 pan é 67,31 cm. 0 aumento do diâmetro proporciona mais flexibilidade na obtenção de uma maior profundidade da tigela e, consequentemente, a área de superfície sobre a superfície execução pode acomodar um maior número de notas.

Para o tradicional pan tenor acústico, os sintonizadores normalmente criam uma profundidade de tigela de 20,32 cm. Assumindo uma tigela esferoide e usando a fórmula correspondente: =n(r +d2) onde Sa é a área de superfície de uma bacia esferóide, r o raio da parte superior da bacia, e d a profundidade da bacia de área de superfície da bacia para o Steelpan tenor tradicional, antes de se notar a demarcação, seria 3749,2 cm2. Para o G-Soprano, uma profundidade de 25,4 cm pode ser facilmente ser alcançada, resultando numa área de superfície de 5517,7 cm2 ou num aumento na área de superfície de cerca de 47%. Isto permite uma maior flexibilidade em relação ao instrumento tradicional no número e na gama de notas que podem ser acomodadas. A folha de metal em branco a partir do qual o recipiente é formado tem uma espessura na faixa de 1,2 mm a 1,5 mm e tem um conteúdo de carbono que varia de 0,04% a 0,06%. A espessura real da folha de metal branco usada depende da faixa tonal e timbre necessário. Na forma de realização preferida do conjunto da presente invenção, os Steelpans G-Soprano e G-Segundo são feitos a partir de folhas de 1,2 mm, o Steelpan G-3Médio partir de folhas de 1,4 mm e o 32

Steelpan G-6Baixo partir de folhas de 1,5 mm. Folhas mais finas facilitam a criação de notas no registo mais elevado e, portanto, são as preferidas para os Steelpans G-Soprano e G-Segundo. No entanto, o uso de placas mais espessas facilita a supressão de tons agudos mais altos devido à maior massa por unidade de área. Este último também tende a minimizar a modulação de frequência de nota efetuada pela flexão estrutural de todo o tambor.

Cada instrumento Steelpan G-pan da presente invenção tem a sua única caracteristica harmónica resultando em variação de vocalização nas gamas musicais comuns. A dita variação de vocalização é uma consequência da geometria das notas, colocação e afinação. Outras variações de vocalização são possíveis através da escolha do malho ou vara utilizada para tocar o instrumento e por uma moldagem mais seletiva, posicionamento relativo, separação e ajuste de notas.

Em comparação com a técnica anterior, o conjunto de G-Pan da presente invenção utiliza apenas duas dadas topografias de nota. Ambos os ditos projetos de topografia procuram assegurar que, na medida do possível, as notas adjacentes diferem pelo mesmo intervalo consonante, facilitando os movimentos fáceis de mão para tocar qualquer uma das escalas mais comuns, através de uma distribuição lógica e consistente das notas. A primeira conceção preferida da presente invenção, conserva a colocação relativa da nota no círculo de quartos e quintos em todos os ditos Steelpans do conjunto, quando as notas estão distribuídas ao longo de um, três ou seis tambores. A sequência de uma oitava de notas nos quartos e 33 quintos arranjos é, aumentando em quintos de C, C, G, D, A, E, B, F#' C*’ Ab, Eb, Bb, F. 0 segundo dado arranjo de disposição preferido complementa o primeiro arranjo acima referido, na medida em que é aplicado a Steelpans onde as notas são distribuídas ao longo de dois ou quatro tambores e baseia-se em duas escalas completas de tons que se complementam uma à outra em qualquer oitava contígua de notas. A partir de C, a primeira escala de tom completa é C, D, E, F#, Abí Bb, enquanto a segunda é C#, Eb, F, G, A, B. 0 arranjo de nota preferido para o Steelpan G-soprano da presente invenção é mostrado na Fig. 1 dos desenhos, enquanto a disposição preferida de nota para o Steelpan G-Segundo da presente invenção é mostrada na FIG. 2. A disposição de nota preferida para o Steelpan G-3Médio da presente invenção é mostrada na FIG. 3 dos desenhos, seguindo-se o arranjo de nota preferido para o Steelpan G-6Baixo da presente invenção, como mostrado na FIG. 4. 0 arranjo G-Soprano da presente invenção é uma extensão da técnica anterior, em que se aplica ao Steelpan tenor e como mostrado na FIG. 1, e é obtido mediante a repetição do círculo completo de quartos e quintos em três anéis concêntricos de 12 notas cada, compostas por um anel externo, anel 0 li, um anel médio, anel 1 1 j, e um anel mais interior, anel 2 lk. Conforme é o caso do pan tenor tradicional, a nota C é colocada na parte inferior do círculo, que corresponde à parte do tambor que está mais próximo do executante, de modo a orientar o arranjo. Esta orientação é mantida mesmo se o intervalo de G-Soprano 34 começa num tom mais baixo. Os testes têm mostrado que o G-soprano como implementado no tambor de 67,31 cm pode acomodar uma gama de 3 oitavas a partir de A3.

Embora o Steelpan G-soprano na FIG. 1 mostre as notas avançando em quintas no sentido anti-horário, o pan pode ser implementado, também, por processamento reversível desta disposição. A forma de realização preferida do Steelpan G-soprano implementa o arranjo de quartos e quintos, com os quintos progredindo no sentido anti-horário. 0 arranjo das notas em cada tambor do G-Soprano é, portanto, de tal forma que os pares de notas fisicamente adjacentes são separados por um intervalo musical de quartos ou quintos. A dissonância musical é, portanto, reduzida como esses intervalos são reconhecidos como consonantes. É agora feita referência à Fig. 2. 0 arranjo de nota do Steelpan G-Segundo utilizado é conhecido no estado da técnica e é baseado numa divisão da escala C-maior em tons inteiros, ou seja, intervalos de dois semitons. As notas são escolhidas selecionando primeiramente uma nota de raiz no circulo de quartos e quintos e selecionando cada outra nota sobre o circulo, contornando o circulo na direção de quintos. Isso vai dar as seis notas mais baixas no tambor direito 2 do Steelpan G-Segundo. As restantes seis notas na escala são então atribuídas ao tambor restante 3. Em cada tambor, as oitavas das notas mais baixas são criadas e o processo repetido até que a dupla oitava seja alcançada. Devido às limitações de espaço, a primeira oitava de cada uma das duas notas mais baixas é colocada na circunferência 35 externa de notas ao longo das ditas notas. Isto é visto para as notas D, Eb, E e F na forma de realização preferida na FIG. 2. Para todas as outras notas as oitavas e oitavas duplas são colocadas na forma preferida, isto é, em dois círculos concêntricos separados de notas na parte interna do tambor.

Para todos, mas o conjunto de Steelpan G-Segundo da presente invenção, o arranjo de nota do G-pan preferido é derivado por divisão uniforme do círculo de quartos e quintos em grupos de notas consecutivas sobre o dito ciclo. No caso do G-Segundo, qualquer tentativa de uma tal divisão vai resultar em duas notas sobre cada tambor do G-Segundo sendo um meio-tom, ou ma segundo menor, resultando numa forte probabilidade de dissonância da pior espécie. A atribuição de notas baseada em tons inteiros ajuda a superar este problema. Além disso, a atribuição de nota é tal que as notas adjacentes são uma terceira maior ou menor para além excepto para um par de notas em cada tambor, que é aumentada para além de um quarto, correspondente ao que é considerado como o mais favorável dos intervalos considerados ser dissonantes. 0 acoplamento entre estas duas notas, B3 e Eb4 no tambor da esquerda e Bb3 e E3 no tambor da direita, pode ser reduzido por aplicação de métodos descritos abaixo. 0 complemento de dois tambores do conjunto da presente invenção que compõe o G-Segundo é projetado para suportar o G-Soprano, que será o instrumento de linha de frente na maioria das exibições. A este respeito, tem uma vantagem sobre os três tambores G-3Médio, tal como o menor número de 36 tambores componentes mais prontamente facilita o desempenho de excertos musicais rápidos. É agora feita referência à Fig. 3, que mostra a configuração da disposição preferida para o Steelpan G-3Médio da presente invenção. 0 G-3Médio representa um grande desvio da técnica anterior, uma vez que distribui o ciclo de quartos e quintos ao longo de três tambores, uma abordagem que, até agora, não foi aplicada. 0 arranjo G-3Médio é derivado através da atribuição de três oitavas de quatro notas consecutivas no circulo de quartos e quintos para cada um dos três tambores no conjunto G-Médio. Isto coloca 12 notas sobre cada tambor do G-3Médio. As quatro notas atribuídas ao primeiro tambor 4 são obtidas através da seleção de uma nota fundamental e as próximas três notas avançam em quintas. As próximas quatro notas no ciclo de quartas e quintas progredindo em quintas são atribuídos ao segundo tambor 5. As últimas quatro notas no ciclo de quartas e quintas progredindo em quintas são atribuídas ao terceiro tambor 6. Como existem 12 notas numa oitava, há consequentemente 12 maneiras originais de alocação de notas para os três tambores usando este procedimento. A escolha da nota fundamental depende de uma variedade de factores, mais significativamente o alcance musical, o tamanho do tambor, o tamanho dos modelos de notas utilizados pelo sintonizador e a preservação do arranjo de alinhamento de notas do G-soprano.

No caso do G-3Médio com o arranjo de notas mostrado na Fig. 3, por exemplo, se a nota fundamental é C de cada uma das três oitavas C, G, D e A, seria atribuído ao primeiro 37 tambor 4. As próximas 4 notas sobre o ciclo, progredindo em quintas, ou seja, três oitavas de E, B, F# e C#, seriam colocadas, em seguida, no segundo tambor 5. Finalmente as últimos quatro notas sobre o ciclo, progredindo em quintas, ou seja, três oitavos de Ab, Eb, Bb e F seriam colocadas no terceiro tambor 6. 0 arranjo de notas em cada tambor do G-3Médio é tal que os pares de notas fisicamente adjacentes são separados por um intervalo musical de quartas, quintas ou sextas. A dissonância musical é, portanto, reduzida como esses intervalos são reconhecidos como consonantes. É agora feita referência à Fig. 4, que ilustra a configuração da disposição preferida para o Steelpan G-6Baixo. 0 arranjo G-6Baixo é uma extensão do que se obtém para o 6-Baixo na técnica anterior e é obtido, atribuindo o total de três oitavos de uma nota e duas oitavas do seu quinto para cada um dos seis tambores 7, 8, 9, 10, 11, 12, que compreendem o G-6Baixo. Isto coloca cinco notas sobre cada tambor do G-6Baixo. As duas notas atribuídas ao primeiro tambor 7 são obtidas através da seleção de uma nota de fundamental e a sua quinta.

As próximas duas notas no ciclo de quartas e quintas progredindo em quintas são então atribuídas ao segundo tambor 8. Este processo é continuado até que as duas últimas notas sobre o ciclo de quartos e quintos sejam atribuídas ao sexto tambor 12. Como existem 12 notas numa oitava, há portanto 12 maneiras originais de alocação de notas para os três tambores usando este procedimento. A escolha da nota fundamental depende de uma variedade de 38 factores, mais significativamente o alcance musical, o tamanho do tambor, o tamanho dos modelos de notas utilizados pelo sintonizador e preservação do arranjo de notas do G-soprano.

Na concretização preferida, o G-6Bass abrange 2 ½ oitavas, um aumento de mais de uma oitava inteira que se obtém no tradicional seis-baixo. Além disso, o G-6Baixo ultrapassa os intervalos combinados dos Steelpans de nove-baixo e seis-baixo e cobre substancialmente a gama do Steelpan baixo tenor. Com o processo descrito, as seis notas mais baixas na escala G-6Baixo são implementadas em três oitavas completas; estas, por conseguinte, também estabelecem as seis notas mais altas na escala do instrumento. As demais notas no G-6Baixo complementam a faixa de oitavas das seis primeiras e são implementadas em duas oitavas. A disposição de notas em cada tambor do G-6Baixo é tal que os pares de notas fisicamente adjacentes são separados por um intervalo musical de quartos, quintos. A dissonância musical é, portanto, reduzida aos intervalos consonantes minimos possiveis. Isso é significativo para a faixa de baixo, onde a banda critica de frequências associadas com a perceção de tons dissonantes é menor na faixa de baixo do que em outras faixas musicais. A necessidade de atribuir notas a vários tambores é determinada pela fisica da conceção do instrumento que determina que notas no registo inferior devem ser maiores em tamanho do que as notas no registo superior. Estudo empírico como relatado na literatura científica sugere que a frequência é inversamente proporcional à dimensão mais 39 comprida da área de notas para a energia em 3/2. Como a tecnologia se desenvolve e permite uma redução no tamanho da nota, será possivel para os registos inferiores serem colocados num único tambor. A Figura 5 mostra a construção e aspectos de aplicação de um tambor tipico da familia G-pan. A Figura 5a apresenta uma vista explodida do referido tambor tipico mostrando as partes componentes. A Figura 5b apresenta uma ilustração de como o referido tambor pode ser suportado, no caso dos instrumentos G-Soprano, G-Segundo e G-3Médio. A Figura 5c, a Fig. De a Fig. 5e mostram detalhes perspectivas da roda de suporte e copo de apoio utilizado no método preferido para fixar o Steelpan a um suporte de apoio. A referência é apresentada na Figura 5a. 0 tambor é constituído por uma superfície de execução 1 sobre a qual são colocadas as notas la, que são as secções sintonizadas da referida superfície 1, uma reprodução de um sinal sonoro 13, que fornece suporte e uma fronteira rigida para a superfície de execução e um acessório traseiro 14, que substitui a saia no Steelpan tradicional. 0 acessório traseiro 14 ilustrado na Figura 5a é apenas um dos vários modelos opcionais.

As ditas notas sobre a superfície de execução 1 produzem som musical quando golpeadas com um instrumento apropriado, como uma vara ou martelo feito especialmente para esta finalidade. A superfície de execução é feita de chapa metálica que é formada para criar a forma de tigela mostrada na Figura 1. A concretização preferida utiliza 40 folhas de metal de aço com teor de carbono entre 0,04% e 0,06%. A região da superfície de execução 1 que existe entre as notas e é, portanto, aquela parte da superfície de execução 1, que não está afinada é definida neste documento como o suporte da teia lb. O suporte da teia lb não tem qualquer tom musical distinto quando percutido, mas serve para separar fisicamente e apoiar as notas la sobre a superfície de execução 1 ao conectar toda a estrutura ao repique 13. O método de afundamento utilizado para moldar a superfície de execução 1 deverá resultar num perfil de espessura final que garanta que a secção transversal é mais fina no centro da superfície de execução 1, onde as notas mas altas estão localizadas. A forma côncava da superfície de execução 1 facilita a formação de uma concha rígida sobre a qual a superfície de execução 1 é estabelecida; a rigidez do invólucro é ainda reforçada pelo endurecimento natural, que tem lugar na forma final como a folha de metal é trabalhada. A forma côncava da superfície de execução 1 também facilita a criação de uma forma ergonómica para a referida superfície de execução 1, permitindo que o executante médio, com um braço de 7 6,2 cm, alcance todas as notas dentro das capacidades de extensão naturais dos seus braços e pulsos. 41 0 processo de moldagem aplicado à fabricação da superfície de execução 1, não deve permitir a obtenção da tensão máxima, separação inter-granular ou excessivo endurecimento no material. Poderá ser necessário tratamento térmico intermediário para aliviar a tensão do material quando a moldagem ocorre, dependendo da profundidade e da espessura exigida na forma acabada.

Moagem ou trituração é utilizada para atingir o perfil de forma necessária e espessura, em particular na parte interior da superfície de execução 1, onde as notas no registo mais elevado devem ser colocadas. Isto é particularmente importante para as notas na sexta oitava no pan G-Soprano onde os métodos de afundamento tradicionais resultam numa espessura no centro tigela de metade da espessura da folha de metal lisa original ou 0,60 mm enquanto para o pan G- Soprano-lo determinou-se que uma espessura uniforme de 0,30 mm a 0,45 mm é necessária para obter as notas de alta clareza com modulação limitado de tom e de boa qualidade musical. A fim de minimizar o acoplamento e redução na tensão proporcionada pelo material que interliga as ditas notas, a trituração e moagem é restrita às próprias zonas de nota. Além disso, a dureza das secções mais finas é aumentada por um tratamento químico ou térmico para melhorar a sua robustez e para aumentar as frequências modais que podem ser obtidas por meio do ajuste tradicional.

Novamente em referência à Figura 5a, as funções do repique 13 são: (a) minimizar a distorção da forma estática devido a forças externas e às variações de temperatura e, mais 42 significativamente, a forma de distorção transiente gerada pelos modos de torção que são animados pelo impacto da vara de execução e contribuem significativamente para a modulação de nota e, em adição, (b) fornecer uma estrutura de suporte para a conexão do acessório traseiro 3. 0 dito repique 13 é composto por um anel de suporte 13a com um orificio maciço ou oco, de secção quadrada, retangular ou elipsoidal e um par de pilares 13b que fornecem a extensão estrutural do anel de suporte 13a para facilitar a fixação das rodas de suspensão 13c. 0 repique deve ser feito com a mesma composição de aço da superfície de execução, de modo a eliminar o risco de corrosão devido à ação galvânica. No entanto, outros materiais, tais como alumínio, podem ser usados, desde que o resultado seja uma estrutura rígida que reduza significativamente o nível de vibrações torcionais, que ocorrem no instrumento tradicional quando o instrumento é tocado e sejam utilizadas preventivas medidas anticorrosivas adequadas, conhecidas dos peritos na técnica. 0 repique 13 pode ser ligado à superfície de execução, por soldadura, cravamento, costura, colagem, utilização de elementos de fixação mecânicos ou por qualquer combinação das opções anteriores e qualquer método que evite o movimento relativo e a vibração do anel e da superfície de execução.

Na forma de realização preferida da presente invenção, o repique 13 é fabricado a partir de aço macio de 2,54 cm de 43 largura e de espessura de 0,64 cm formado num círculo com um raio de 66, 68 cm. Os pilares 13b são adicionados ao longo da intersecção do perímetro do anel de suporte 13a e da linha diametral do anel de suporte 13a que define os pontos em que o tambor vai ser suspenso. As rodas de suspensão 13c estão afixadas aos pilares com eixos 13d que permitem a livre rotação das referidas rodas de suspensão 13c. O diâmetro da roda de suspensão 13c está entre 5,04 cm e 7,62 cm. O pilar 13b e a roda de suspensão 13c são posicionados de modo que a parte superior da roda de suspensão 13c é no, ou abaixo do topo do repique 13. Esta última exigência, elimina qualquer possível obstrução a partir do suporte de apoio 15 na qual o tambor Steelpan está colocado quando as notas na vizinhança do pilar são tocadas, uma melhoria no que atualmente se obtém na técnica anterior segundo a qual a vertical 15a do apoio se projeta para cima da parte superior do repique 13. O repique 13 é concebido e equipado para permitir a sua conexão com o acessório traseiro 14 que serve o duplo objectivo de (a) proteger a tigela do pan de choque físico e (b) fornecer um meio de melhorar a radiação acústica do som que emana da superfície de execução 1, seja diretamente por meio de vibração do acessório traseiro 14 em si, ou por meio do seu arranjo acústico. O acessório traseiro 14 tem de ser suficientemente rígido para reduzir ou eliminar quaisquer vibrações simpáticas que contribuem negativamente para o som do instrumento. Tais vibrações que ocorrem normalmente em frequências não 44 musicais correspondem aos modos de ressonância do acessório traseiro 14. Isto é um problema que aflige o instrumento tradicional acústico Steelpan, em que a energia transmitida pela ação do executante, anima modos não musicais na saia do instrumento.

Praticamente qualquer concepção de acessório traseiro rigido 14 que cubra adequadamente uma parte significativa da superfície de execução 1 servirá o objectivo de proteger a dita superfície de execução 1 do pan do choque físico. Em particular, o tubo cilíndrico de concepção tradicional é suficiente no que diz respeito à proteção da superfície de execução 1. No entanto, a forma de realização preferida da presente invenção incorpora um acessório traseiro 14, como é mostrado na Fig. 5a de forma de uma taça, com um orifício ou porta 14b, cortado na parte inferior da taça, formando assim um invólucro acústico portado, cujos pormenores são descritos mais tarde neste documento. A superfície curva do acessório traseiro 14 da forma de realização preferida da presente invenção é uma melhoria sobre a técnica anterior, uma vez que é inerentemente mais forte do que o desenho do tubo cilíndrico usado no Steelpan tradicional. A melhoria da resistência da estrutura da cúpula ou taça em relação às sobre estruturas cilíndricas ou de tubo, é bem conhecida para aqueles que são versados na área do controlo de vibração estrutural. Quanto maior for a força do acessório traseiro usado na forma de realização preferida da presente invenção, mais resulta no aumento da resistência à deformação de forças externas e produz ressonâncias com os níveis de intensidade de vibração mais baixos para o mesmo efeito. 45

Na forma de realização preferida da presente invenção, a resistência do acessório traseiro à vibração é ainda reforçada através de uma variedade de meios fisicos conhecidos dos especialistas na técnica de controlo de vibração. Estes incluem a fabricação a partir de materiais resistentes à vibração, tais como madeira, fibra de vidro, materiais compósitos ou sintéticos ou metal com uma espessura adequada e outro material adequadamente reforçado para reduzir ou eliminar os modos naturais de vibração associados com uma tal estrutura. Além disso, o acessório traseiro 14 pode ser coberto com painéis de absorção de vibrações, folhas ou compostos, tais como os comercialmente disponíveis a partir de Dynamat. 0 acessório traseiro 14 está afixado ao repique 13 por soldadura, cravamento, costura, colagem, utilização de elementos de fixação mecânicos ou por qualquer combinação das opções anteriores e qualquer método que evite o movimento relativo e a vibração do anel e da superfície de execução. A forma de realização preferida da presente invenção incorpora o uso de fixadores mecânicos na forma de um repique sólido 13 para facilitar os G-Pans com acessórios traseiros removíveis e substituíveis 14. A atenção é agora requerida para as Fig. 5b, Fig. 5c, Fig. 5 d e a Fig. 5e. que ilustram um método preferido para a suspensão de G-Pans que facilita o movimento de oscilação livre como obtido na técnica anterior. Os G-Pans proporcionam esta característica através da utilização de rodas de suspensão 13c, tal como descrito e taças de apoio 16 que são colocados no topo dos pilares de suporte 15a do suporte 15. A Figura 5c mostra uma vista explodida da parte da frente das rodas de suspensão 13c e taça de suporte 16, como pode ser visto a partir da perspectiva mostrada na 46

Fig. 5b. A Fig. 5d mostra uma vista explodida do lado do conjunto como pode ser visto a partir da perspectiva mais próxima do Steelpan com um corte através do eixo 13d da roda de suspensão 13c. A Fig. 5e mostra uma vista plana do conjunto.

As taças de suporte 16 são de um desenho semicircular simples que facilita um ajuste confortável para a forma da roda de suspensão 13c. A funcionalidade do arranjo pode ser melhorada, alinhando a taça de apoio 16 e usando as rodas de suspensão 13c com material de absorção de vibrações, tais como espuma. Isso atenua a energia de vibração transmitida entre o Steelpan e o apoio 15 reduzindo a vibração simpática do apoio, uma potencial fonte de ruido no Steelpan tradicional.

Em funcionamento, as taças de suporte 16 mantém as rodas de suspensão 13c no lugar facilitando um movimento total de 360° do tambor G-pan em torno do eixo de rotação estabelecido pela linha que une os eixos 13d das rodas de suspensão 13c. Este arranjo também facilita o rápido arranjo numa única etapa do G-Pans como um só, tendo apenas de colocar as rodas de suspensão 13c nas taças de apoio 16 para o G-Pan ficar pronto para o desempenho. Para o conhecimento dos autores o arranjo da dita roda e taça é único para instrumentos de qualquer natureza.

Teoricamente, o posicionamento simétrico dos pilares 13b e das rodas de suspensão 13c resulta numa suspensão do G-Pan com uma atitude média de 0°. Na realidade, haverá sempre um pouco de desequilíbrio, devido à distribuição não uniforme da massa ao longo da superfície de execução 1 e do 47 repique 13 sobre as duas secções do tambor G-Pan em ambos os lados do eixo de rotação, como resultado da forma não simétrica formada na superfície de execução 1 para criar áreas de notas e as variações normais de características dos diversos materiais utilizados no instrumento. A referida distribuição não uniforme de massa permite a aplicação das massas adicionais para mudar o ângulo a que o equilíbrio é alcançado, facilitando, assim, um meio para o ajuste da atitude do G-pan. A forma de realização preferida do acessório traseiro 14 na presente invenção, portanto, proporciona um meio simples de ajustar a atitude do instrumento durante a performance através da utilização da atitude de pesos de deslocamento 14a que estão ligados ao acessório traseiro 14 por meio de tiras magnéticas ou fitas adesivas de dupla face. Isto representa uma melhoria em relação à técnica anterior, em que a atitude do pan tradicional é fixada no momento da fabricação.

Tiras magnéticas permitem o ajuste rápido e fácil, mas só podem ser utilizadas em acessórios traseiros 14 feitos de material magnético. Por outro lado, a fita adesiva de dupla face não pode ser tão facilmente movida uma vez afixada, mas pode ser aplicada a acessórios traseiros 14 feitos de material não-magnético. A forma de realização preferida da presente invenção utiliza pesos de deslocamento de atitude 14a de não mais do que 0,11 kg no instrumento menor, o G-Soprano, afixados ao acessório traseiro 14 mesmo sob o repique 13. O posicionamento dos pesos de compensação de atitude 14a mesmo sob o repique 13 reduz a sua visibilidade e 48 conspicuidade. 0 maior ângulo de atitude será alcançado se todos os pesos de compensação de atitude 14a forem colocados a meio caminho entre as rodas de suspensão 13c. A seleção de peso para os pesos de compensação de atitude 14a depende da distribuição de peso real no G-Pan e da gama de ajuste de atitude necessária. 0 instrumento tradicional é suspenso por uma corda, fio, barbante ou artificio semelhante a um suporte de apoio e é-lhe permitido a oscilar livremente quando as notas sobre a superfície de execução são atingidas. Este movimento oscilante livre tornou-se uma norma em performances de Steelpan, pois permite um grande grau de liberdade de expressão. A utilização de uma roda de suspensão 13c para suportar o G-Pan e proporcionar o movimento oscilante livre durante um desempenho é, segundo o conhecimento do autor, uma novidade e, portanto, uma melhoria significativa em relação à técnica anterior. A atenção é agora requerida para a Fig. 6, que mostra uma vista lateral em corte da concretização preferida da superfície de execução 1 do G-pan. Ao contrário da técnica anterior, a forma de realização preferida da superfície de execução 1 é composta por natureza tendo quatro partes separadas. Estes são a taça principal ld, uma junta de isolamento lf, uma taça secundário 1 g e uma cobertura de nota lc. A taça secundária lg está ligada à taça principal ld pela junta de isolamento lf, que é feita de fita adesiva de dupla face de grau industrial, como disponível comercialmente em 3M VHB. Na forma de realização preferida 49 da presente inovação, a taça secundária lg é inserida num anel de embeber de tamanho apropriado, no lado interior da taça, que forma a superfície de execução 1, de modo a preservar a continuidade da superfície de execução 1. A taça principal 1 d é criada pelo afundamento da folha de metal de forma circular com um diâmetro de 66, 04 cm na profundidade pretendida. Após o afundamento, é cortado um orifício com um diâmetro de 20,00 cm no meio da superfície de execução 1. O perímetro do referido orifício é, então, contra afundado até uma profundidade de 0,32 cm e uma largura de 0,66cm. Um rebordo circular de 0,32 cm de espessura le do diâmetro interno de 20,00 cm e 0,64cm de largura é então soldado ao perímetro afundado do orifício. A taça secundária lg é formada com um rebordo correspondente semelhante lh. A taça secundária lg varia em materiais, dependendo da faixa musical do tambor, de 0,35 mm para o G-Soprano para 0,7 mm em espessura para o G-6Baixo. A taça secundária 1 g é fabricado primeiramente pela soldagem de um rebordo circular de 0,64 mm de espessura lh de diâmetro interno de 20,00 cm e 1,25 de largura numa folha de metal lisa circular de 1,00 mm de espessura de 22,54 cm de diâmetro. A porção da folha lisa de metal que não está ligada ao rebordo lh, é afundada, em seguida, para criar o perfil da forma requerida para a taça secundária 1 g. A taça secundária lg é então alisada até atingir o perfil de espessura desejada. A taça secundária lg pode ser pensada como um Steelpan miniatura que está sintonizada para as notas mais altas do tambor. Para a forma de realização preferida do pan G-Soprano, isso corresponderia à sexta oitava, por exemplo. 0 uso de material que é mais fino do que o utilizado para a 50 taça principal ld e endurecido por tratamento térmico e quimico fornece um meio aperfeiçoado para a criação de notas no registo superior de cada tambor. 0 referido tratamento térmico e quimico são processos conhecidos dos peritos na técnica da metalurgia. 0 endurecimento do material aumenta a tensão residual do aço e, portanto, permite frequências mais elevadas de vibração, assim como o aperto da corda de uma guitarra aumenta o campo gerado.

Os rebordos le, lh servem como reforços para a taça principal ld e a taça secundário lg. A junta de isolamento lf serve a função muito importante de dissociar as vibrações da taça principal ld da taça secundária ig enquanto age como um fixador mecânico eficaz. Esta função de desacoplamento é vital como a experiência demonstrou que as notas mais internas do Steelpan tradicional são dificeis de fabricar a um elevado nivel de qualidade musical devido ao elevado grau de acoplamento que existe entre as notas e toda a estrutura. 0 alto grau de acoplamento resulta do facto de que estas notas tendem a ser bastante rigidas, como resultado das tensões residuais necessárias para gerar os campos mais altos. 0 facto de que as notas internas mais agudas tendem a ser pequenas, geralmente variando de 5,08 cm a 3,81 cm para o Steelpan tenor tradicional, cria dificuldades na afinação, bem como no desempenho uma vez que é necessária uma grande habilidade para bater com precisão estas pequenas notas em passagens musicais rápidas. Além disso, as reflexões de ondas acústicas na superfície de execução para além de provocar outros ressonadores sobre a superfície de execução 51 1, pode resultar em eco perceptível devido ao tamanho da superfície de execução e a distância correspondente das ditas ondas acústicas que devem deslocar-se antes de atingirem a linha divisória estabelecida pelo repique 13. De facto, as medições de interferometria de níveis de vibração revelam frequentemente outras partes da superfície de execução 1, que vibram em frequências modais de algumas notas mais internas, por vezes, a níveis de vibração mais altas do que as próprias notas. A utilização de uma taça secundária lg ultrapassa estes problemas através da criação de uma superfície mais pequena para que as geometrias relevantes possam ser mais bem controladas. A superfície mais pequena da taça secundária ig atua também para reduzir o efeito de reflexões acústicas dentro do material da taça secundária lg como a distância percorrida pelas ondas acústicas é muito menor do que é no caso na técnica anterior. A utilização de material mais fino para formar a taça secundária ig facilita um aumento modesto no tamanho da nota como a massa da nota no instrumento tradicional pode agora ser distribuída por uma área maior. Nesta base de conservação da massa, uma redução da espessura de um factor kf iria requerer um aumento na área da taça secundária lg

Jk pelo mesmo factor k e um correspondente aumento de Ύ em qualquer dimensão da nota.

Dado que a espessura típica da porção central de um tenor tradicional é de 0,6 mm, e assumindo uma espessura da taça secundária de 0,35 mm, o aumento correspondente na dimensão da nota deve ser da ordem de 30%. 52 0 arranjo composto tem, por conseguinte, em vista facilitar a criação de uma oitava completa de notas no G-soprano que estenda a gama musical superior da que se obtém na técnica anterior. Além disso, como as ditas notas são tanto quanto muito 30% maiores do que as obtidas num pan tenor tradicional, a performance musical é melhorada uma vez que as notas são mais fáceis de percutir e o som produzido por estas notas maiores será mais alto.

Nas notas dos pans G-Médio e G-Soprano aglomerados que são radialmente opostos podem resultar num nivel de dissonância como consequência da transmissão de energia entre as referidas notas. Como tal, existe uma necessidade de implementar mecanismos para separar as acusticamente notas e, assim, reduzir a transferência de energia de som através do centro dos referidos instrumentos.

Como é o caso na técnica anterior, as notas podem ser separadas por zonas rigidas que não são ajustadas, buracos, ranhuras, entalhes, tratamento seletivo de calor localizado nas áreas entre as notas e fixações rigidas em áreas do suporte da teia lb na periferia das notas.

Pela primeira lei do movimento de Newton, F = ma onde Fé a força aplicada, m é a massa à qual a força é aplicada e a a aceleração resultante. Assim, a adição de massa por um determinado factor, x, resulta numa redução na aceleração da mesma ordem, x, para a mesma força aplicada. Isto resulta em baixos níveis de vibração, o montante dos quais pode ser calculado pelo coeficiente para o qual a 53 massa de uma determinada secção do suporte da teia lb foi aumentada.

Para uma mola com a rigidez k e uma determinada massa, m, é sabido que a frequência de ressonância do movimento da massa quando pendurada pela mola é dado por

Assim, a adição de massa também reduz as frequências de ressonância atribuídas a modos não musicais.

Por conseguinte, a presente invenção proporciona niveis mais elevados de isolamento entre notas e a separação por meio da adição seletiva da massa, carga de massa denominada por aqueles peritos na técnica como controlo de vibração, como um meio de tratamento de absorção de vibrações no apoio da teia lb da superficie de execução 1. As massas utilizadas para esta finalidade podem ser concentradas em determinados pontos do suporte da teia lb ou distribuido através do referido suporte da teia lb. 0 referido tratamento também oferece a vantagem de suprimir ressonâncias não musicais elevadas indesejadas que são tipicas no instrumento tradicional. A utilização de tratamentos de absorção de vibrações comerciais como Dynamat e Dynamat Xtreme aumenta ainda mais as propriedades de amortecimento de vibrações do aumento da massa através da utilização de materiais que empregam a fricção, para converter a energia de vibração em calor. A dita energia seria por outro lado convertida em som. 54

Na forma de realização preferida da presente invenção, as notas taça principal ld e na taça secundária lg são separadas de forma tradicional pelo suporte da teia lb. 0 referido suporte da teia lb é aumentado para este efeito pela localização de tratamento de calor ou quimico, para aumentar a rigidez da estrutura, sendo o referido tratamento bem conhecido dos especialistas na área de metalurgia. Além disso, os tratamentos de absorção de vibração também são aplicados ao suporte da teia lb. A quantidade de massa e o tratamento de absorção de vibração necessário é determinado a partir do grau de acoplamento de nota medido usando interferometria laser ou outras técnicas conhecidas para aqueles que são peritos na técnica de medição da vibração.

Uma ampla variedade de materiais pode ser usada para a superfície de execução 1. As propriedades essenciais dos materiais são: (a) alto desempenho de fadiga (b) plano de ressonância aceitável (c) uma relação linear entre a amplitude da tensão e energia específica de amortecimento (d) materiais tratáveis por calor, em que a condição metalúrgica pode ser alterada para reduzir o amortecimento interno (energia dissipada por unidade de volume por ciclo) e (e) materiais isotrópicos onde existam propriedades de amortecimento homogéneas.

Materiais possíveis incluem metais não-ferrosos, tais como (a) alumínio e suas ligas: alumínio contendo até 2% de magnésio e laminados a frio, (b) cobre e ligas de cobre: 99, 95% de cobre, 70% de cobre e 30% de zinco, 65% cobre e 35% de zinco (c): ligas de manganês de 88% de magnésio, 10% de alumínio, mais do que 2% de manganês, zircónio, zinco, (d), níquel, titânio 55

Possíveis materiais incluem metais ferrosos tais como aços de carbono, contendo de 0,04% a 0,15% de carbono, com baixo teor de enxofre (<0,001%) e qualidade de gravação, aços cementados com até 0,3% de carbono, aços inoxidáveis que são aços inoxidáveis austeníticos estabilizados por meio de nióbio ou de titânio que não são artificialmente endurecidos. A taça principal ld e a taça secundária lg não precisam de ser fabricadas a partir do mesmo material. Com efeito, os metais utilizados para cada taça podem ser selecionados com base na escala musical e custo. A forma de realização preferida utiliza os aços de carbono, contendo de 0,04% a 0,15% de carbono, com baixo teor de enxofre (<0,001%) e qualidade de gravação para ambas as taças.

Como as características do Steelpan da presente invenção oferecem uma vasta gama de notas do que as obtidas na técnica anterior, há uma dificuldade correspondente no desenho da vara de percussão ou martelo que tem de ser selecionada de modo a animar apenas os dois ou três tons que estão tradicionalmente em sintonia com cada nota e não para animar os parciais mais elevados que existem naturalmente na referida nota. Os ditos parciais mais elevados são geralmente de carácter não-musical e emprestam um som metálico, muitas vezes indesejável. 56

Reconhece-se que a resposta de uma nota a um batimento depende da função de força, sendo o perfil de força em função do tempo que é aplicado à nota quando atingida. A referida função de força é uma consequência do modo com que o executante executa a percussão, assim como a seleção da vara de percussão. Sabe-se que as propriedades criticas da vara são a sua massa e o seu cumprimento.

Estes afetam o tempo de contato, o tempo em que a vara está em contato com a nota, durante a percussão e a área máxima de contato durante a percussão.

Baixas percentagens da energia de impacto de uma percussão são transmitidas às frequências modais com períodos que são mais curtos do que o tempo de contato. Frações mais elevadas são transmitidas às frequências modais com períodos mais longos do que o tempo de contato.

No Steelpan G-Soprano, por exemplo, períodos de notas fundamentais diferem numa proporção de 8 para 1 tornando-se difícil para uma única vara animar de forma eficaz todas as notas sobre o pan. As notas internas, isto é, aqueles com alturas mais elevadas, requerem uma vara com tempos de contacto baixos, o que iria resultar em terem um elevado grau de adesão, isto é, uma vara "dura". No entanto, para uma vara da mesma massa, as notas exteriores, ou seja, aquelas com os campos mais baixos, exigem uma vara com tempos de contato maiores que resultaria em se ter uma vara com uma cabeça de baixa adesão, ou seja, uma vara mais suave. 57

Na presente invenção, estes requisitos são cumpridos através de (a) , utilização de uma vara que tem a conformidade requerida para as notas mais altas no tambor relevante e (b) utilização de coberturas de nota lc feitas de um material de cumprimento e espessura adequada para cobrir as notas baixas. Em essência, essa abordagem remove parte do material compatível a partir da cabeça da vara de execução e coloca-o na nota. A cobertura de nota lc não deve ser tão pesado que afete o tom da nota. Também deve ser fina o suficiente para garantir o tempo de contato adequado quando percutida com a vara. No Steelpan G-Soprano, por exemplo, a cobertura de nota lc é aplicada somente nas notas no anel externo, anel 0 li e no anel do meio, Ring 1 1j. Estes podem agora ser percutidos de forma satisfatória com uma vara ou marreta concebida para uma utilização óptima no anel mais interior, anel 2 lk. Esta abordagem pode ser usada mesmo se a implementação especifica do G-Pan não utiliza o arranjo composto que incorpora uma taça secundário lg. A cobertura de nota lc é feita de material compatível, tal como feltro, borracha, silicone ou outro material sintético semelhante. No entanto, os testes demonstraram que as coberturas de nota lc são mais eficazes quando o material compatível da qual são feitas é da consistência do feltro e não o material de borracha ou outro material sintético semelhante ao usado na maioria das varas. A espessura do feltro a ser aplicado deve ser não mais do que 1 mm.

Além disso, a cobertura de nota lc não deve ser ligada à nota uma vez que isso iria afectar a flexão da nota e a vibração. Em vez disso, a cobertura de nota lc é montada próximo da nota e mantida no seu lugar apenas com as secções do apoio da teia lb que formam os limites da 58 referida nota. Os melhores resultados são obtidos se o material é formado adequadamente na nota de modo que não existem espaços de ar entre o revestimento e a própria nota. A modalidade preferida da superfície de execução 1 usa feltro de espessura entre 0,5mm e lmm aderente à superfície de execução nos limites das notas usando fita adesiva de dupla face. A referência é feita novamente à Fig. 5. A saia do Steelpan tradicional é uma consequência do fabrico do instrumento tradicional a partir de barris. No entanto, a forma de realização preferida da presente invenção proporciona uma melhoria para a concepção tradicional do tubo para os Steelpans G-Soprano, G-Segundo e G-3Médio através da utilização de um acessório traseiro 14, que, na verdade, cobre parcialmente a parte de trás da superfície de execução. A utilização de estruturas de cúpula ou taça para esta finalidade proporciona a resistência e rigidez necessárias. 0 acessório de cúpula poderia ser de construção sólida, de malha rígida ou uma combinação das duas. 0 arranjo acústico cuidadoso é necessário para assegurar que as características de precisão e desempenho do instrumento musical não são comprometidas pela mudança na carga de impedância acústica apresentada na superfície de execução. Por exemplo, a inclusão de uma abertura ou porta cuidadosamente concebida no acessório traseiro sólido 14 dos Steelpans G-Médio, G-Segundo e G-soprano serviria para 59 minimizar a carga de impedância acústica, reforçando simultaneamente a projeção de som numa direção escolhida. 0 arranjo do Steelpan G-Pan da presente invenção facilita outros modelos de acessório traseiro 14 aumentam a projeção acústica do instrumento. A investigação demonstrou que os padrões de radiação dos instrumentos Steelpan tradicionais não favorecem a projeção máxima do som para onde o público está tipicamente localizado. Em particular, nos instrumentos que cobrem as gamas médias e altas, os padrões de radiação tendem a concentrar-se ao longo do eixo principal do tambor isto é, na direção do topo e da parte traseira da superfície de execução. Isso significa que a energia máxima de som ou é projetada de volta para o músico ou devido à atitude do instrumento num desempenho típico, projetada para o chão. Neste último caso, o som é reflectido ou absorvido em função do material a partir do qual o piso é construído.

Arranjo acústico cuidadoso do acessório traseiro 14 levaria a uma melhoria substancial na direção acústica do instrumento. A principal restrição é que a carga de impedância acústica na superfície de execução 1, não deve diferir significativamente da que obtém para a superfície de execução descarregada 1. Além disso, o acessório traseiro 14 deve proporcionar um acesso fácil à superfície de execução 1, de modo a facilitar re-sintonização do instrumento. Na prática, a variação na carga de impedância acústica pode ser compensada até certo ponto por meio do ajuste final do instrumento quando o acessório traseiro está no lugar. 60 A filosofia de concepção do G-Pan permite, na verdade portanto, três categorias de acessório traseiro 14.

Os acessórios Tipo 1 são exclusivamente destinados a proteger a parte traseira da superfície de execução 1, utilizando um acessório traseiro rigido 14 que é caracterizado pela atenuação máxima possivel da estrutura fisica em toda a gama audivel de 20 Hz a 20 kHz. A concepção do tubo cilíndrico tradicional que permanece após o corpo do tambor original ser cortado, se devidamente reforçado para minimizar ou eliminar a vibração solidária da estrutura do acessório traseiro 14, é um exemplo de acessório traseiro 14 do Tipo 1.

Para a dita concepção do tubo cilíndrico, a rigidez necessária para a supressão de vibrações indesejadas pode ser obtida por uma variedade de meios físicos. Estes incluem a utilização de materiais resistentes à vibração, tais como madeira, fibra de vidro, materiais compósitos ou sintéticos ou metal com uma espessura adequada, de tratamento e material adequadamente reforçado para reduzir ou eliminar os modos naturais de vibração associados com uma tal estrutura. Em particular, a extremidade aberta do tubo tem que ser reforçada de modo a reduzir ou eliminar os modos de vibração naturais que têm antinodos na referida extremidade aberta. Este reforço poderia ser conseguido apondo uma cinta de reforço de vários modelos na extremidade do tubo. Em todos os casos, a dita cinta deve ser tal que não restrinja o acesso à parte de trás da superfície de execução e, de forma a facilitar a manutenção e a re-sintonização em caso de necessidade. 61 A FIG. 7 mostra uma forma de realização preferida de um acessório traseiro 14 de Tipo 1 que utiliza uma concepção do tubo cilíndrico que é fabricado a partir de aço macio de 1,5 mm. A chapa de aço a partir do qual é fabricado o tubo é enrolada com o diâmetro apropriado para fixação ao repique 13 e depois cortada no comprimento desejado. Como o acessório traseiro de Tipo 1 é projetado mais para a proteção da superfície de execução 1 do que por razões acústicas, os comprimentos devem ser escolhidos primeiro para corresponder às profundidades da taça da superfície de execução 1, mas poderiam seguir os comprimentos tradicionais. Para o G-soprano esta deve ser tipicamente de 20,3 cm, mas não mais do que 25,4 cmn. Para o Steelpan G- Segundo esta deve ser de 25,4 cm, mas não em mais de 35,6 cm. Para o G-3Médio esta deve ser tipicamente de 35, 6cm, mas não mais do que 45, 8cm. Para o G-6Baixo este deve ser tipicamente de 86,36 cm.

Um rebordo 14c à extremidade do tubo que é para ser afixado ao repique 13 é utilizado para facilitar a fixação no repique 13. O conjunto de tubo, compreendendo o tubo e o rebordo, é, em seguida, tratado termicamente para aliviar as tensões internas criadas pelo processo de laminação. A redução das tensões internas também tende a reduzir as frequências modais estabelecidas pelas referidas tensões, como a redução do campo que ocorre com a redução da tensão das cordas do piano ou guitarra. O material deve ter um tamanho de grão grosseiro, de modo a melhorar ainda mais as propriedades de absorção de vibrações do acessório traseiro 14. 62 A fixação do rebordo ao repique 13 é feita com porcas e parafusos. Para eliminar o contacto de ruido as porcas e parafusos são aplicados em intervalos de 5 cm em circunferência ao longo do rebordo; adicionalmente, é usada uma junta feita de cortiça, borracha, feltro ou outro material para amortecimento de vibração entre o rebordo e o repique 13. A resistência à vibração é reforçada pela ondulação na superfície do aço utilizado da mesma. É conhecido pelos especialistas em análises de vibração e controlo que os referidos anéis de corrugação desempenham o papel de uma cinta que proporciona resistência à flexão nas chapas de metal. As nervuras que formam a ondulação devem ser de 2,54cm de profundidade com uma largura máxima de 2,54 cm e espaçadas não mais de 7,62 cm. A superfície interna do tubo é revestida com esteiras de absorção de vibrações ou revestimentos comercialmente disponíveis, tais como Dynamat Extreme. A extremidade do tubo oposta à superfície de execução é deixada aberta e é reforçada com um anel 14d encaixado na circunferência. 0 dito anel 14d é feito de uma secção circular de aço leve oco de 1,25 cm. A espessura mínima de aço utilizado para o anel é ANSI Schedule 40. Os acessórios traseiros 14 de Tipo 2 são concebidos para proteger a parte posterior da superfície de execução 1, enquanto ao mesmo tempo aumentam as características de radiação de som do G-Pan através da concepção apropriada do referido acessório traseiro 14 para atuar como um radiador eficaz da energia do som sobre a faixa musical do instrumento ao qual ele está ligado. Esta categoria é dividida em duas subcategorias. 63 0 acessório traseiro 14 do Tipo 2a utiliza vários modelos de ressonadores sintonizados para algumas ou todas as notas que estão presentes no referido instrumento. Uma resposta de frequência ideal de um acessório traseiro 14 de Tipo 2a, portanto, consiste em picos de ressonância apenas nas várias frequências de notas presentes no instrumento pertinente. Os ditos ressonadores usados no acessório traseiro 14 de Tipo 2a alteraria visivelmente o timbre do instrumento, resultando em aumento dos níveis de intensidade. 0 acessório traseiro 14 de Tipo 2b empregue uma estrutura de acessório traseiro 14 que garante uma radiação de nível de som de intensidade uniforme do referido acessório traseiro 14 em todo o espectro audível. A resposta de frequência ideal de um acessório traseiro 14 de Tipo 2a evitaria, portanto, quaisquer características de ressonância significativas, mas ao passar de banda na natureza, teria uma resposta plana em toda a faixa musical do instrumento e saindo abaixo e acima dos limites de frequência inferior e superior. 0 dito acessório traseiro 14 de Tipo 2b não empregaria um amortecimento tão extremo como o acessório traseiro 14 de Tipo 1, mas continuaria a exibir níveis relativamente baixos de vibração em todas as frequências de animação, em relação ao acessório traseiro 14 de Tipo 2a para os quais os níveis de vibração estão no pico das frequências ressonantes concebidas. A radiação de som efetiva seria a consequência da grande área de superfície do acessório traseiro. A forma de realização preferida de um Steelpan G-soprano com um acessório traseiro 14 de Tipo 2a utiliza um conjunto 64 de tubos 17, como mostrado na Fig. 8. A Figura 8a mostra a vista lateral com a camada exterior 18 do acessório cortado para expor o conjunto de tubos 17. A camada externa é exatamente como o tradicional tubo único do acessório traseiro 14 de Tipo 1 já descrito. 0 conjunto de tubos constituído por um grupo de tubos de extremidade aberta 17 de pequeno diâmetro, tipicamente de 5,08 cm a 10,16 cm. Sendo o comprimento de cada tubo 17 fixado de modo a assegurar que a ressonância do tubo corresponde à frequência da nota fundamental. A Fig. 8b mostra a vista posterior do Steelpan G-soprano com um acessório traseiro 14 contendo um conjunto de tubos 17. A Figura ilustra a inserção de uma armação 19 na qual os tubos são aparafusados. A armação 19 compreende cintas chaves circulares concêntricas 19a unidas por cintas radiais 19b. Ambas as cintas circulares 19a e cintas radiais 19b são feitos de aluminio ou aço de seção transversal oca quadrada ou circular oco de 1,25 cm de diâmetro transversal. A armação é, em si, aparafusada à camada exterior 18. A Figura 8c mostra o conjunto de armação e tubo que formam o acessório traseiro de Tipo 2a. A fórmula relativa às frequências de ressonância e à geometria do tubo, para um tubo aberto é conhecida por ser nv 2(L + 0.3d) onde fn é a frequência de ressonância, n é um número inteiro positivo, d é o diâmetro do tubo, L o comprimento do tubo e v a velocidade do som no ar. O factor de 0,3d é um factor de correção da extremidade utilizado para 65 compensar a dispersão do som no final do tubo. 0 factor L + 0,3 d corresponde, portanto, a comprimento de onda da frequência de nota. A fórmula aplica-se para diâmetros de tubos que são menores do que k do comprimento de onda da frequência aplicada. Para o pan G-soprano isso varia de 33, 02 cm a 4,06 cm. A forma de realização preferida do acessório traseira 14 de Tipo 2a tal como é aplicado ao Steelpan G-soprano utiliza tubos de diâmetro 5,08 cm para o anel 0 li, tubos de 2,54 cm para o anel 1 lj e tubos de 1,27 cm para o anel 2 lk. Esta seleção resulta em tubos de comprimento variando de 71,48 cm a 8,93 cm para o pan G-Soprano.

Cada tubo no conjunto é colocado debaixo de uma única nota. 0 diâmetro do tubo é escolhido para cobrir H da área da superfície da nota correspondente e a colocação é superior a um quadrante da nota, evitando qualquer linhas nodais. Isto é, de modo a minimizar a possibilidade de cancelamento da segunda e terceira parciais maximizando, assim, os níveis de intensidade de som na boca do tubo.

Um dos principais benefícios do projeto do conjunto de tubo é que cada nota individual está associada com um único ressonador enquanto a saia nos Steelpans tradicionais, acessório traseiro 14 de Tipo 1, bem como o acessório traseiro 14 de Tipo 3 acessórios fornecem apenas um único ressonador para todas as notas.

Além disso, como os tubos estão abertas em ambos os lados, os seus modos de ressonância ocorrem em todos os múltiplos da frequência de ressonância fundamental e não existem valores nulos de ressonância como para os Steelpans 66 tradicionais. Esses benefícios facilitam uma concepção mais otimizada do radiador acústico.

No entanto, para o efeito acústica máximo o comprimento do tubo necessário pode ser bastante longo. De facto, para o G-6Baixo o tubo mais longo é de 34 9 cm de comprimento. Este problema pode ser facilmente resolvido por dobragem do tubo, conforme é feito numa tuba, por exemplo. A Figura 9 mostra a forma de realização preferida de um G-Pan com um acessório traseiro 14 do Tipo 2b que utiliza secções ressonantes sintonizadas 20 da estrutura de acessório traseiro 14 que ressoam à frequência fundamental das notas mais próximas da borda do pan. Na forma de realização preferida de um acessório traseiro 14 do Tipo 2b as secções ressonantes 20 são, na verdade, notas sintonizadas semelhantes às que se formam sobre a superfície de execução 1. Implementações alternativas incluem, por exemplo, a utilização de palhetas, cortadas no corpo do acessório traseiro 14 e sintonizadas na frequência exigida pelo ajuste do comprimento da cana. A forma de realização preferida do acessório traseiro 14 do Tipo 2b tem a vantagem sobre os acessórios traseiros 14 de Tipo 1 e Tipo 3 de facilitar prontamente a projeção de som para ser ajustado para notas individuais do instrumento. Na verdade, as secções sintonizadas 20 podem ser amortecidas ou silenciadas para reduzir as suas respectivas contribuições para o campo sonoro permitindo ajustes de campo que resultariam num grau de uniformidade nos níveis de som de todas as notas. 0 amortecimento pode ser obtido por carga de massa, por exemplo. Além disso, o acessório traseiro 14 de Tipo 2b montagem tem a vantagem sobre o 67 acessório traseiro 14 de Tipo 2a montagem de ser mais fácil e mais barato de fabricar, bem como ser mais portátil.

Os acessórios traseiros 14 de Tipo 3 são concebidos para proteger a parte posterior da superfície de execução 1, enquanto ao mesmo tempo aumentam as características de radiação de som do G-Pan através da ressonância acústica do ar delimitada pelo acessório traseiro 14 e pela superfície de execução 1. Um acessório traseiro 14 de Tipo 3 puro utiliza uma estrutura de fixação traseira muito rígida, como no caso da concepção do Tipo 1 mas não inclui a utilização de ressonadores sólidos, como é o caso do acessório 14 traseiro do Tipo 2, utilizando, em vez disso, a dinâmica do movimento do ar no recinto criado pelo acessório traseiro 14 e pela superfície de execução 1 para atingir as características de radiação necessárias. É possível combinar as características de ambas as configurações de assessórios traseiros 14 do Tipo 2 e do Tipo 3 que incluem ressonadores de som sobre o corpo dos acessórios traseiros 14 que são projetados para levar em conta considerações acústicas. A Fig. 10 mostra uma forma de realização preferida de um G-soprano com um acessório traseiro 21 do Tipo 3.0 referido acessório traseiro 21 é composto por uma estrutura de cúpula ou taça invertida, com uma abertura de porta 22 na própria base da taça. A referida abertura de porta 22 é fabricada suficientemente larga para permitir a radiação direta a partir do anel mais interior, do anel 2 lk, do G-soprano, correspondendo a intervalos musicais maiores no pan. A Fig. 10a mostra a vista superior, como pode ser 68 visto pelo executante. A Fig. 10b mostra uma vista em corte da perspectiva lateral. A Figura 10c mostra uma vista de fundo. A abertura da porta 22 é mostrada claramente no centro onde apenas cobre os doze notas la do anel 2 lk sobre a superfície de execução 1. O volume da cavidade criada pelo acessório traseiro 21 de Tipo 3 e a superfície de execução 1, bem como o tamanho da porta destinam-se a aumentar a frequência mais baixa de notas no instrumento. Esta concepção é a mais adequada para o G-Médio e o G-6Baixo, onde traz uma ligeira melhoria na portabilidade, mas é facilmente aplicável a Steelpans G-3Médio e G-soprano. A concepção também tem de ser tal que a carga sobre as notas na superfície de execução seja minima. O G-Pan com o acessório traseiro 21 Tipo 3 pode ser modelado como um ressonador de Helmholtz, que é conhecido por ter frequência ressonante

em que c é a velocidade do som, nominalmente 340m/s, rp = d/ 2 é o raio da porta, dê o diâmetro da porta, e V o volume encerrado pelo G-Pan e o acessório traseiro portado. O factor de 1,7 rp é o comprimento equivalente L do ressonador clássico que tem um volume V, que está fechado 69 excepto para uma abertura do ar através de um tubo de comprimento L e raio rp. A resposta de frequência correspondente é de banda com um fator Q dado por

onde

onde B é a largura de banda de 3-dB do ressonador. A fim de aplicar estas fórmulas, deve ser calculado o volume V. Uma estimativa da quantidade é obtida partindo do principio que a superfície de execução 1, é uma calota esférica com base de raio r e uma altura hps. Supõe-se também que o acessório traseiro 21 de Tipo 3 que é parte de uma tampa esférica de altura hca, que partilha a mesma base que a calota esférica que é a superfície de execução que permanece após a remoção de uma tampa esférica menor de altura hp e uma de base com um raio rp. A remoção da referida tampa esférica cria a porta 22 com o raio rp. Para melhor ilustrar as variáveis de referência definidas é agora observada a Figura. 11, que aplica essa hipótese na representação da vista lateral do G-pan com o acessório 21 de Tipo 3 mostrado na Figura 10 e ilustra, também, a notação utilizada para estabelecer uma fórmula para V. 70 0 volume V é obtido subtraindo-se os volumes combinados da calota esférica removida do acessório traseiro 21 de Tipo 3 para criar a porta e o volume delimitado pela superfície de execução a partir do volume total da calota esférica a partir do qual o acessório traseiro 21 de Tipo 3 é formado. Este é dado por V- ^-[(3'·: + hí)- (3/-2 + )- (3'1 + hl)] 0 mencionado descreve as equações correspondentes ao acessório traseiro esférico portado 21 do Tipo 3. Uma abordagem preferida para a concepção do acessório traseiro esférico portado 21 de Tipo 3 seria primeiro escolher valores apropriados para o fator Q, Q e frequência de ressonância, fr- 0 raio da porta necessário e o volume do instrumento pode ser calculado a partir de 1.66c

P *Qf, e

Q, fr devem ser escolhidos de modo que

71 em que rpmax é o raio máximo admissível da porta; o que deve ser tipicamente de 25% do raio da base da calota esférica, que forma a superfície de execução 1 ou menos, para assegurar um comportamento semelhante ao do Helmholtz, bem como soluções realistas. A desigualdade mostra que deve ser considerado o compromisso ser considerado na escolha de Q e fr. Uma vez que o ressonador Helmholtz é essencialmente um ressonador de frequência única, uma estratégia é alinhar o conjunto fr logo acima da frequência de nota mais baixa do pan e para definir Q de modo que a largura de banda seja tão larga quanto possível, sem reduzir significativamente a intensidade nas frequências mais baixas. Um fator Q de 8,65 resulta numa largura de banda de um meio-tom, enquanto um fator Q de 2,87, proporciona uma largura de banda de 3 ± meios-tons, com uma consequente redução do volume na frequência de ressonância. A descrição até agora mencionada descreve as equações correspondentes ao acessório traseiro esférico portado 21 de Tipo 3. Uma abordagem preferida para a concepção do acessório traseiro esférico portado 21 de Tipo 3 seria primeiro escolher os valores apropriados para o fator Q, Q e frequência ressonante, fr- 0 raio da porta necessária e o volume do instrumento pode ser calculada a partir de 1.66c Γ *Qfr e 72 Q, fr deve ser escolhido de modo que QTr2

] .66 c Ttr P ffiilX em que rpmax é o raio máximo admissível da porta; o que deve ser tipicamente de 30% ou menos do raio, r, da base da calota esférica, que forma a superfície de execução 1, para assegurar um comportamento semelhante ao do Helmholtz, bem como soluções realistas. A desigualdade mostra que deve ser considerado o compromisso ser considerado na escolha de Q e fr. Uma vez que o ressonador Helmholtz é essencialmente um ressonador de frequência única, uma estratégia é alinhar o conjunto fr logo acima da frequência de nota mais baixa do pan e para definir Q de modo que a largura de banda seja tão larga quanto possível, sem reduzir significativamente a intensidade nas frequências mais baixas. Deve-se notar que um fator Q de 8,65 resulta numa largura de banda de um meio-tom, enquanto um fator Q de 2,87, proporciona uma largura de banda de 3 ± meios-tons, com uma consequente redução do volume na frequência de ressonância. O acessório traseiro 21 de Tipo 3 é facilmente demonstrado melhorar a saia usada nos Steelpans tradicionais, bem como dos acessórios do Tipo 1 e Tipo 2a por meio da sua maior portabilidade. Por exemplo, supondo que o acessório traseiro é projetado para ressoar com a frequência da nota 73 mais baixa de um Steelpan G-3Médio. Para um Steelpan de 67,3 cm de diâmetro isto corresponde a A2 com uma fundamental de 110 Hz e requer um comprimento de tubo de 138,9cm.

No entanto, requer um acessório traseiro esférico portado 21 do Tipo 3 do género descrito com uma altura de calota esférica, hrã/ de apenas 34,3cm. Para este concepção, a profundidade da superfície de execução é hp3 = 20,3 cm, o raio da porta é rp = 9,3 cm e a altura da porta é hp = 1,3 cm resultando num fator Q de 18,2. O raio da porta pode ser aumentado para 18,9 cm e o factor Q diminuído para 8,5 enquanto se mantém a mesma frequência de ressonância pela colocação de um tubo cilíndrico de comprimento de 10,6 cm e 67,3 cm de entre a superfície de execução e o acima mencionado traseiro. O acessório traseiro modificado duplica o volume fechado e resulta num comprimento total de 44,0 cm.

Por outro lado, o conjunto de tubo 2a e o acessório traseiro 14 de Tipo 2b fornecem mais versatilidade na afinação da radiação de cada nota no instrumento uma vez que cada nota tem o seu próprio ressonador. Além disso, ao contrário da saia utilizada nos Steelpans tradicionais, a forma de realização preferida de um G-pan com um acessório traseiro 21 de Tipo 3 apresenta apenas uma única ressonância e, portanto, não exibe ressonantes nulos na sua resposta de frequência e é, portanto, mais adequada como ressonador acústico. O acessório traseiro 21 de Tipo 3 é facilmente demonstrado melhorar a saia usada nos Steelpans tradicionais, bem como os acessórios do Tipo 1 e Tipo 2a por meio da sua maior portabilidade. Por exemplo, um G-3Médio com uma nota mais 74 baixa de A2 correspondente a uma fundamental de 110 Hz, requer tubos de comprimento até 151 cm. No entanto, requer acessório traseiro esférico portado 21 de Tipo 3 do género descrito com uma altura de calota esférica de apenas 38,1 cm. Por outro lado, o conjunto de tubos de Tipo 2a e o acessório traseiro 14 de Tipo 2b proporcionam mais versatilidade em sintonizar a radiação de cada nota no instrumento, uma vez que cada nota tem o seu próprio ressonador. Além disso, ao contrário da saia utilizada nos Steelpans tradicionais, a forma de realização preferida de um G-pan com um acessório traseiro 21 de Tipo 3 apresenta apenas uma única ressonância e, portanto, não exibe ressonantes nulos na sua resposta de frequência e é, portanto, mais adequada como ressonador acústico. É um objecto da presente invenção, que a forma de realização preferida dos Steelpans no conjunto G-Pan deve ter superfícies de execução de 67,31 cm de diâmetro, um aumento de mais de 11,43 cm do que o obtido na técnica anterior, assim facilitar a geração de som musical em niveis de intensidade de som mais elevados.

Um outro objecto da presente invenção, é que, como uma consequência direta da utilização de tambores maiores, o conjunto de Steelpans G-Pan deve oferecer uma gama musical que abrange a gama musical Gi a B6 e, assim, melhorar o estado da técnica por 8 (oito) semi-tons, na medida em que os Steelpans acústicos tradicionais abrangem a faixa musical de Αχ a F6.

Ainda um outro objecto da presente invenção é que o conjunto de Steelpans G-Pan, deve oferecer capacidades 75 significativamente melhoradas em relação à técnica anterior, por utilização de apenas dois modelos de disposição de notas, uma melhoria em relação à técnica anterior em que a filosofia de disposição de notas varia significativamente, resultando num aumento da flexibilidade do desempenho, uma vez que os executantes podem agora mais facilmente se adaptar a qualquer Steelpan no conjunto G-pan.

Ainda um outro objecto importante da presente invenção é que, para todos os Steelpans que têm as notas distribuídas ao longo de um, três ou seis cilindros, o conjunto G-Pan utiliza um modelo de distribuição de nota que preserva a colocação relativa da nota do circulo de quartos e quintos.

Além disso, um outro objecto da presente invenção é que, para todos os Steelpans em que as notas tem de ser distribuídas ao longo de dois ou de quatro tambores, o conjunto G-Pan deve empregar um modelo de distribuição de nota, que se baseia em duas escalas completas de tons que se complementam uns aos outros, em qualquer oitava contígua de notas dada. Outro objecto da presente invenção, é que os Steelpans do conjunto G-Pan devme utilizar apenas quatro instrumentos preferidos diferentes, o G-6Baixo, G-3Médio, G-segundo e G-soprano, para cobrir o intervalo musical mencionado de Li a B6, enquanto os Steelpans tradicionais utilizam tantos como onze (11) diferentes instrumentos ou mais, para cobrir a gama musical mais limitada de Ai a Ce, a presente invenção, por conseguinte, melhora a técnica anterior, removendo a desordem que resulta de ter onze instrumentos Steelpan para cobrir uma gama musical menor. 76

Ainda um outro objecto da presente invenção, é que a forma de realização preferida do Steelpan G-6Baixo deve abranger a gama musical de Li a C4 de um total de 30 notas ou duas oitavas e meia, em seis tambores e, por conseguinte, ultrapassar as faixas combinadas dos Steelpans tradicionais de nove baixos e seis baixos proporcionando assim um instrumento mais compacto na faixa de baixo que é mais portátil do que o que se obtém na técnica anterior, melhorando a versatilidade do desempenho, reduzindo a necessidade de transposição, como é muitas vezes necessária na técnica anterior.

Ainda um outro objecto do presente invento é que a forma de realização preferida do Steelpan G-3Médio deve abranger a gama musical de A2 a Ab5, um total de 36 notas ou 3 oitavas, em 3 tambores. 0 G3-Médio abrange, portanto, o barítono de gama alta e excede os intervalos combinados dos Steelpans 3-violoncelo, 4-violoncelo e guitarra dupla, assim como uma quantidade significativa de faixas musicais do Steelpan quadrafónico e do Steelpan tenor baixo, proporcionando, assim, um instrumento mais compacto no intervalo de barítono, que é mais portátil do que o que se obtém na técnica anterior, melhorando, ao mesmo tempo, a versatilidade do desempenho, reduzindo a necessidade de transposição, como é muitas vezes necessária na técnica anterior.

Além disso, como um outro objecto, embora a forma de realização preferida do Steelpan G-3Médio incorpore três oitavas de notas para garantir o máximo de clareza e atividade musical através do espaçamento judicioso entre as notas, o G-3Médio pode acomodar até 45 notas na sua 77 superfície de execução, excedendo, assim, a faixa musical típica do Steelpan quadrafónico.

Em resumo, um outro objecto da presente invenção é que o Steelpan G-3Médio representa um importante ponto de partida a partir da técnica anterior, tal como a sua disposição de nota é uma distribuição do ciclo musical de quartos e quintos em mais de três tambores.

Um outro objecto da presente invenção, é que a forma de realização preferida do Steelpan G-Segundo deve abranger a gama musical de D3 a C#6, com um total de 36 notas sobre dois tambores, uma vez que tem como alvo as gamas de alto e de tenor e excede os intervalos combinados dos Steelpans duplo segundo e duplo tenor tradicionais, proporcionando, assim, um instrumento mais compacto nas gamas de alto e tenor, que é mais portátil do que o que se obtém no estado da técnica, melhorando a versatilidade do desempenho, reduzindo a necessidade de transposição, tal como é muitas vezes necessária na técnica anterior.

Ainda um outro objecto da presente invenção, é que a forma de realização preferida do Steelpan G-soprano deve abranger a gama musical de C4 a B 6, num total de 36 notas ou 3 oitavas, num único tambor; enquanto que tem como alvo a gama de soprano e excede o intervalo musical combinado das gamas do Steelpan baixo tenor e do Steelpan alto tenor, proporcionando, assim, um instrumento mais compacto na gama de soprano, que é mais portátil do que o que se obtém na técnica anterior, ao mesmo tempo melhorando a versatilidade do desempenho, reduzindo a necessidade de transposição, como é muitas vezes necessária na técnica anterior. 78

Um objectivo final da presente invenção, é que, enquanto na técnica anterior o acessório traseiro é uma simples barra ou tubo que apresenta ressonâncias que não correspondem às frequências fundamentais de todas as notas de um dado tambor, os acessórios traseiros de Tipo 2a melhoram a técnica anterior, aumentando projeção de som através da aplicação de um mecanismo de conjunto de tubos, que fornece um tubo ressonador para cada nota sobre a superfície de execução. Esta é uma nova abordagem que aumenta a intensidade e a precisão do instrumento musical e não é até agora conhecida na técnica anterior.

GLOSSÁRIO

Percussão: a reprodução de música, batendo num instrumento.

Executante: alguém que toca um instrumento musical

Steelpan: um instrumento de percussão idiofone, tradicionalmente feito a partir de um tambor cilíndrico de aço, ou recipiente de aço. A parte superior do tambor ou contentor é utilizada para fazer a superfície de execução que é normalmente dividida em secções por canais, ranhuras ou furos. Cada seção é uma nota ajustada a um passo definido. 0 lado do tambor cilíndrico a partir do qual é feito o Steelpan é normalmente retido para atuar como ressonador e proporcionar suporte físico para a superfície de execução.

Executante de Pan: uma pessoa perita na arte de execução de um Steelpan.

Quarto intervalo musical (quartos): Duas notas variam de acordo com uma quarta ou são separadas por um quarto intervalo musical, se a relação das suas frequências de 79 altura são, nominalmente, 25/12, sobre a escala de temperamento igual.

Quinto intervalo musical (quintos): Duas notas variam de acordo com uma quinta ou estão separadas por um quinto intervalo musical, se a relação das suas frequências de altura é, nominalmente, 27/12' sobre a escala de temperamento igual.

Arranjo de quartos e quintos: Um arranjo de notas musicais em que a sequência de notas adjacentes difere por um quarto intervalo musical numa direção e, portanto, um quinto intervalo musical na direção oposta. 1 Superficie de execução la Notas lb Suporte de teia lc Cobertura de notas ld Taça principal le Rebordo da taça principal lf Junta de absorção da vibração lg Taça secundária lh Junta da taça secundária li Anel 0 1j Anel lk Anel 2 2 Primeiro tambor do Steelpan G-Segundo 3 Segundo tambor do Steelpan G-Segundo 4 Primeiro tambor do Steelpan G-3Médio 5 Segundo tambor do Steelpan G-3Médio 6 Terceiro tambor do Steelpan G-3Médio 7 Primeiro tambor do G-6Baixo 8 Segundo tambor do G-6Baixo 9 Terceiro tambor do G-6Baixo 10 Quarto tambor do G-6Baixo 11 Quinto tambor do G-6Baixo 80 12 Sexto tambor do G-6Baixo 13 Repique 13a Anel de suporte 13b Pilar 13c Roda de suspensão 13d Eixo da roda de suspensão 14 Acessório traseiro 14a Pesos de deslizamento de atitude 15 Suporte de apoio 15a Pilares do suporte de apoio 16 Taças de suporte 17 Tubo 18 Camada exterior 19 Armação 19a Cintas concêntricas 19b Cintas radiais 20 Secções ressonantes 21 Acessório traseiro de Tipo 3 22 Abertura da porta 81

Claims (13)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Instrumento musical Steelpan de concepção composta caracterizado por compreender: uma superfície de execução (1) tendo taças de rolamento de notas primária e secundária (1—d, 1 g) , que incluiem uma pluralidade de áreas de notas independentes (la) em cada taça (ld, 1 g) , estando cada área de nota independente (la) sintonizada para uma altura definida distinto da altura das outras áreas independentes (la), definindo a taça primária (ld) uma abertura localizada centralmente na parte inferior da dita taça primária (ld) e tendo um primeiro raio, passando a referida abertura inteiramente através da dita taça primária (ld); e a taça secundária (1 g) com um raio exterior maior do que o primeiro raio, pelo que a taça secundária (1 g) é construída e disposto para ser inserida na abertura e nela mantida.
2. 2. Instrumento musical Steelpan tal como reivindicado na reivindicação 1, compreendendo ainda, pelo menos, uma junta de amortecimento de vibrações (lf) separando a taça primária (ld) e a taça secundária (lg), sendo a referida junta de absorção de vibrações (lf), distinta e separada da dita taça primária (ld) e da taça secundária (1 g) , dissociando desse modo as vibrações entre a referida taça primária (ld) e a taça secundária (lg), efetuando uma redução resultante no acoplamento de nota, durante a animação da pluralidade de zonas independentes de notas (la) sobre as taças (ld, lg) por um factor de pelo menos 0,47. 1
3. 3. Instrumento musical Steelpan tal como reivindicado na reivindicação 1, em que a referida taça primária (ld) e a taça secundária (lg) compreendem um metal selecionado a partir do grupo que consiste em aluminio e suas ligas, cobre e ligas de cobre, ligas de manganês, magnésio, zircónio, zinco, níquel, titânio, aço de carbono, aço inoxidável, que são aços inoxidáveis austeníticos, estabilizados por meio de nióbio ou de titânio que não são endurecidos artificialmente.
4. 4. Instrumento musical Steelpan tal como reivindicado na reivindicação 1, tendo uma pluralidade de ressonadores de notas substancialmente cilíndricos que formam um mecanismo de agrupamento, em que cada um dos referidos ressonadores de notas é ligado a uma área de nota independente (1-A) sobre a superfície inferior das taças (ld, lg).
5. 5. Instrumento musical steelpan da reivindicação 1, em que acima das taças de rolamento de nota (ld, lg) , o dito arranjo minimiza a dissonância causada pelo acoplamento de nota de entre as notas, por meio da transferência de energia acústica através de uma teia de suporte (lb) e uma redução do som produzido pela vibração da dita teia de suporte (lb), a frequências ressonantes não musicais, através da aplicação da carga de massa.
6. 6. Instrumento musical Steelpan da reivindicação 1, compreendendo ainda: um par de rodas de suspensão ligadas ao Steelpan; e um suporte de apoio que inclui um par de taças de apoio (16), sendo as taças de apoio (16) construídas e dispostas para suportar de modo rotativo as rodas de suspensão (13c), em que as taças de apoio (16) suportam as rodas de suspensão (13c) no lugar facilitando um 2 movimento de 360° do Steelpan, apoiando assim o dito Steelpan de uma forma oscilante livre.
7. 7. Instrumento musical Steelpan da reivindicação 1, que compreende ainda uma cobertura de nota (lc) configurada para sobrepor pelo menos uma das referidas áreas independentes de notas (la).
8. 8. Conjunto de Steelpan que compreende o Steelpan da reivindicação 1 e que consiste essencialmente em quatro instrumentos distintos, em que os quatro instrumentos distintos compreendem um instrumento G-soprano, um instrumento G-segundo, um instrumento G-3Médio e um instrumento G-6Baixo.
9. 9. Conjunto da reivindicação 8, em que o instrumento G-soprano consiste em um Steelpan, o instrumento G-segundo é composto por dois Steelpans, o instrumento G-3Médio é composto por três Steelpans e o instrumento G-6Baixo é composto por seis Steelpans.
10. 10. Conjunto de Steelpan da reivindicação 8, em que o instrumento G-soprano consiste num tambor e se expande na gama musical C4 a Ββ.
11. 11. Conjunto de Steelpan da reivindicação 8, em que o referido instrumento G-3Médio é composto por três tambores e abrange a gama musical que consiste em A2 a Abs.
12. 12. Conjunto de Steelpan da reivindicação 8, em que o referido instrumento G-6Baixo consiste em seis tambores e abrange a gama musical de Gi a G4. 3
13. 13. Conjunto de Steelpan da reivindicação 8 referido SG-segundo é composto por dois abrange a gama musical de D3 a C#6. em que o tambores e 4