BRPI0708539B1 - "instrumento musical "steelpan" de projeto composto" - Google Patents

Abstract

instrumento musical pan-g.a presente invenção refere-se a uma montagem de instrumentos musicais "steelpan" acústicos, sendo uma inovação que aperfeiçoa significativamente o "steelpan" acústico tradicional da técnica antecedente. aos ditos aperfeiçoamentos incluem uma extensão de variação de nota através da montagem de pans-g, uma redução substancial no número de "steelpans" requerido para cobrir efetivamente a variação musical "steelpan", o uso de um projeto composto por meio do qual as partes componentes individuais do instrumento, especificamente a superfície de execução, a fixação posterior, ou saia e o bastão ou taco de execução, são otimizados para sua função específica, a aplicação de uma variedade de técnicas para eliminar ou reduzir, vibrações solidárias não musicais e a inclusão de uma variedade de projetos de ressoador mecânico ou acústico, para aumentar otimamente a projeção sonora do instrumento anteriormente mencionado.

Description

(54) Título: INSTRUMENTO MUSICAL STEELPAN DE PROJETO COMPOSTO (51) Int.CI.: G10D 13/08 (30) Prioridade Unionista: 12/07/2007 TT TT/A/2007/00172 (73) Titular(es): BRIAN R. COPELAND. THE GOVERNMENT OF TRINIDAD AND TOBAGO, THE PERMANENT SECRETARY, MINISTRY OF ATTORNEY GENERAL (72) Inventor(es): BRIAN R. COPELAND

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para INSTRUMENTO MUSICAL STEELPAN DE PROJETO COMPOSTO. Antecedentes da Invenção

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um novo instrumento musical acústico que inova e aperfeiçoa significativamente a tecnologia metalúrgica convencional de instrumentos de tambor musical steelpan acústicos tradicionais. A presente invenção é executada no modo de percussão, no qual o som da melodia é gerada batendo fisicamente nas áreas de execução de nota definida, em uma superfície de nota metálica, de maneira similar ao instrumento de tambor musical steelpan acústico tradicional.

Descrição do Estado da Técnica [002] O steelpan é considerado como uma forma de arte tradicional no país de origem, a República de Trinidad e Tobago, onde foi proclamado como o Instrumento Nacional. Com vistas na evolução da presente invenção, a técnica anterior está completamente definida pelo instrumento musical de tambor steelpan acústico convencional tradicional. O steelpan acústico ou o steelpan tradicional é um instrumento que apresenta áreas de execução de nota bem definidas de tom definido, em uma ou mais superfícies de sustentação de nota contínuas, doravante também referida como superfícies de execução.

[003] O instrumento acima mencionado é executado no modo passivo e foi primeiro inventado na ilha de Trinidad na República de Trinidad e Tobago, no final dos anos trinta. A data exata da invenção é desconhecida porque as origens do instrumento estão impregnadas no folclore, tendo sido primeiro modelados por indivíduos que eram em sua maioria de classe trabalhadores e geralmente tecnicamente iletrados. Contudo, o primeiro relato do instrumento foi impresso no jornal Trinidad Guardian em 6 de fevereiro de 1940.

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2/77 [004] Como precursores da presente invenção, os primeiros steelpans foram modelados a partir de tambores de óleo vazios abandonados pelo exército americano e ainda são amplamente construídos a partir do que é conhecido por aqueles versados na técnica da fabricação de recipientes de aço, como barris ou tambores cilíndricos de cabeça fechada. Os ditos tambores são fabricados pelo rolamento frio das cabeças superiores e inferiores ao corpo cilíndrico do tambor ou barril. Portanto, a junta formada é conhecida por aqueles versados na técnica de fabricação de recipiente de metal como um repique.

[005] Em sua relação com a presente invenção, a superfície de execução é fabricada primeiro afundando manualmente e formando uma das cabeças do tambor com um martelo ou ferramenta de impacto e ou equipamento de formação de prensa. As áreas de execução de nota musical são então claramente definidas na superfície de sustentação pela formação de ranhuras. A superfície de sustentação de nota acima mencionada e então tratada e esfriada. Subsequentemente, as ditas áreas de nota são afinadas martelando as mesmas cuidadosa e inteligentemente na forma desejada por Sintonizador Pan, para criar áreas que produzam notas musicais de tom definido quando batidas. [006] O corpo cilíndrico do tambor original é retido para formar o que conhecido como a saia do steelpan, mas é cortado em varias extensões principalmente para desempenhar o papel de um ressoador acústico. A superfície de execução circular varia tipicamente de 55,88 cm (22 polegadas) a 68,58 cm (27 polegadas) de diâmetro e a extensão da saia varia em torno de 15,24 cm (6 polegadas) a 91,44 (36 polegadas). Foram usados tamanhos maiores e menores, mas as implementações que foram adotadas utilizam as variações relatadas presumidamente por razões de facilitação ergonômicas e de execução. [007] Em sua influência no desenvolvimento da presente invenção, os tambores que são formados como descrito acima são agrupaPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 8/92

3/77 dos para formar uma variedade de instrumentos steelpan para cobrir partes diferentes da variação musical. Como tal, um instrumento steelpan é um instrumento musical no qual as notas são distribuídas acima de uma quantidade de tambores. A quantidade de tambores em um instrumento steelpan é ditado pelas limitações das leis aplicáveis da ciência para determinar o tamanho da área de nota requerida para ressoar em frequências de nota musical desejada.

[008] Há pelo menos onze instrumentos steelpan na família de steelpan tradicional. Os nove steelpan graves consistem de nove tambores com três notas cada para um total de 27 notas variando tipicamente de A₁ a B₃. Os seis steelpan graves mais comuns consistem de seis tambores com três notas cada para um total de 18 notas variando tipicamente de A₁ a D₃. Os steelpan tenor grave consistem de quatro tambores para tipicamente cobrir a variação de G₂ a D₄. Os steelpan violoncelo cobrem a variação de barítono e surgem em duas variedades. O steelpan violoncelo 3 tipicamente cobre a variação de B2 a G4 sobre três tambores enquanto o steelpan violoncelo 4 tipicamente cobre a variação de B₂ a D₅ sobre 4 tambores.

[009] O steelpan quadrafônico é uma inovação recente que usa 4 tambores para cobrir uma variação de B₂ a B^b5. O steelpan violão duplo usa dois tambores para cobrir a variação C#₃ a G#₄. O steelpan duplo secundário usa dois tambores para cobrir a variação de F³ a B^b5. O steelpan tenor duplo usa dois tambores para cobrir uma variação de A₃ a C#₆. O tenor Baixo usa um único tambor para cobrir a variação C⁴ a E^b6. O tenor alto usa um único tambor para cobrir a variação de D₄ a F₆. Por motivos históricos, existe uma anomalia na nomeação do pan tenor que atualmente conduz notas na variação de soprano.

[0010] Para que o tocador de pan possa obter boa qualidade musical, a extremidade do bastão ou taco que é usado para contatar a superfície de sustentação de nota é coberta, embrulhada ou revestida

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4/77 com um material macio, usualmente da consistência de borracha. Se o material usado for duro demais, o som produzido tende a se tornar dissonante e estridente. Se o material usado for macio demais, o som produzido se torna abafado. Portanto, o projeto do bastão determina o tempo que o bastão permanece na nota no ponto de impacto, definido na literatura (Afinação steelpan, Kronman, U., Musikmuseet, Stockholm, 1991) como o tempo de contato. As notas parciais que são dotadas de frequências com períodos de ciclo mais curto do que o tempo de contato são suprimidas enquanto que aquelas que são dotadas de frequências com períodos de ciclo mais longos do que o tempo de contato não são.

[0011] A superfície de execução dos primeiros steelpans era de forma convexa. Contudo, isso proporcionava alguma dificuldade na execução. À medida que o instrumento evoluiu, os tocadores de e os afinadores de pan demonstravam uma forte preferência pela forma côncava que foi agora adotada universalmente como a norma.

[0012] Com relação ao estado da técnica, nos projetos de steelpan atuais, a superfície de execução é modelada martelando uma extremidade chata do tambor em um bojo côncavo, portanto, esticando o metal para a profundidade e espessura requeridas. Esse processo é chama de afundamento. O processo de afundamento reduz a espessura da superfície de execução e ajusta a elasticidade do material para níveis requeridos para sustentar a variação de nota desejada. A superfície afundada é então separada do restante do tambor pelo corte da saia na distância apropriada abaixo do aro da extremidade afundada. A outra metade do tambor é descartada ou usada para fazer um steelpan separado.

[0013] As áreas de sustentação de nota podem agora ser demarcadas, frequentemente pelas ranhuras ou canais de gravura entre as áreas de nota com um furador. Essa etapa não é absolutamente nePetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 10/92

5/77 cessária e serve apenas como um meio para os pannists identificarem mais facilmente as áreas de nota. O que é mais importante é o grau de separação e isolamento entre as notas; isso é essencial para um instrumento de boa sonoridade à medida que proporciona uma barreira acústica que reduz a transmissão da energia de vibração entre as notas, aperfeiçoando, assim, a precisão do instrumento. Para fim de esclarecimento, a precisão se refere à característica do instrumento que facilita a produção da nota musical pretendida e não apenas às notas pretendidas, quando a área de sustentação de nota pertinente é estimulada.

[0014] A Patente de Trinidad e Tobago N° 33A de 1976 (expirada) de Fernandez, o magno pan foi o resultado de uma afinação magnética de tambores de aço por magnetos contatados a cada nota em uma maneira particular, de maneira que quando os magnetos de magnitudes diferentes são regulados para áreas específicas de notas, os pans podem ser alterados para de uma chave para outra chave, por até dois tons separados, isto é, de C a E, ou de E a C. A qualidade do tom pode também ser alterada pela regulagem dos magnetos. A Patente de Trinidad e Tobago N° 32 de 1983 (expirada) também de Fernandes, o pan de furo, aumenta a barreira por perfuração de furos ao longo do perímetro da área de nota e tratamento térmico da área em volta da nota.

[0015] Na superfície de sustentação de nota do steelpan, a separação de nota se refere ao grau de isolamento de uma nota da outra; em notas fracamente separadas, um grande percentual de energia conferida por uma batida em uma nota é transmitida para outra, de maneira que o som gerado pela segunda nota seja discernível. A separação fraca pode resultar em excitação indesejada de grupos de notas.

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6/77 [0016] Conssonância e dissonância são termos usados para descrever a harmonia e o prazer dos sons compostos produzidos quando duas ou mais notas são simultaneamente estimuladas, uma possibilidade distinta no steelpan no qual múltiplas notas compartilham a mesma superfície e múltiplas notas podem ser acidentalmente estimuladas através do acoplamento de energia conforme descrito acima. Os tons harmoniosos agradam enquanto os tons dissonantes soam desagradáveis. Como tal, o conceito de conssonância e dissonância é um tanto subjetivo.

[0017] No estado da técnica, é geralmente aceito que a dissonância resulta quando parciais de duas notas caem em uma faixa crítica de frequências. Apesar da variação dessa faixa variar ao longo da escala musical, o tipicamente varia em torno de 30 Hz a 40 Hz. Portanto, a conssonância e a dissonância estão diretamente relacionadas aos intervalos musicais e, como tal, há níveis de conssonância que surgem em qualquer escala musical. Especificamente, na música ocidental, a conssonância dos intervalos musicais é graduada em harmonia decrescente ou dissonância crescente.

[0018] Os intervalos correspondentes à oitava (mais harmoniosos), quinta perfeita, quarta perfeita são considerados como consonância perfeita, enquanto os intervalos correspondentes à sexta maior, terceira maior, sexta menor e terceira menor são considerados consonância imperfeita. Os intervalos mais dissonantes, em níveis de diminuição de dissonância, são geralmente considerados como segunda menor (mais dissonante), sétima maior, segunda maior, sétima menor e trítono (quartas aumentadas ou quintas diminuídas).

[0019] Os sons dissonantes podem ser produzidos de alguma energia proveniente de uma nota que é batida for transmitida para outra nota que tenha sobretons que não estão em harmonia com a nota batida. É por esse motivo que as disposições cromáticas de notas na

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7/77 superfície de execução são geralmente evitadas porque todas as notas estarão então à distância um segundo menor.

[0020] Com relação à presente invenção, deve ser enfatizado que os afinadores capitalizam no acoplamento entre nota para variar os sobretons produzidos por cada nota. Isso é feito pelo ajuste seletivo de tensões na área entre as notas e por disposição ou layout judicioso de notas na superfície de execução do instrumento para assegurar que a maioria dos acoplamentos ocorra entre os grupos de notas harmoniosos.

[0021] Para a presente invenção, o problema da separação de nota reside no desafio de planejar um esquema de layout de nota que determine o valor e o local das notas em um tambor steelpan. Durante anos foi usada uma pluralidade de esquemas de layout de nota. As considerações chaves na adoção de quaisquer dessas configurações de layout são fáceis na execução musical e o controle da dissonância para níveis aceitáveis.

[0022] Como afetou a evolução do estado da técnica durante anos, os pannists demonstraram preferência por determinadas disposições físicas de nota particulares. As disposições preferidas estão listadas em padrões publicados pelos Padrões do Bureau de Trinidad e Tobago (Ad Hoc Specification Committee ou Steel Pan (1989): Proposal for a trinidad and Tobago Standard - Glossary of Terms Relating to the Stell Pan. TTS 1 45 000, trinidad and Tobago Bureau of Standards. O mais notável deles é a descoberta de que a disposição de quartas e de quintas para uso no steelpan tenor facilita a execução musical ao mesmo tempo em que minimiza a dissonância naquele dito instrumento. As notas adjacentes no dito layout, sendo geralmente as notas que experimentam o maior grau de acoplamento de energia, são ajustadas para intervalos musicais da oitava, quartas e quintas, estes sendo os intervalos musicais mais harmoniosos.

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8/77 [0023] Após a demarcação de nota, o tambor é aquecido em torno de 300°C para aliviar a tensão mecânica desenvolvid a no processo de afundamento. O steelpan é então esfriado ou rapidamente por resfriamento ou mais vagarosamente no ar. As variações no processo de aquecimento variam de um fabricante para outro. A seguir, as notas individuais são formadas por martelada cuidadosa das áreas selecionadas. São feitos os ajustes mais finos no tamanho e na forma das áreas de nota para definir o tom de nota e parciais. A afinação do steelpan é um processo iterativo e é realizado ou por ouvido ou com o auxílio de dispositivo de afinação mecânicos ou eletrônicos.

[0024] O instrumento musical steelpan do estado da técnica permite algumas variações de timbre ou de voz porque um sintonizador pode individualmente sintonizar as parciais de qualquer nota. Esse processo é conhecido como afinação harmônica. Na essência, então, o steelpan é um dispositivo mecânico de implementação de síntese de som. A afinação mecânica também beneficia o tocador que pode por meio disso criar variações sutis adicionais no timbre da nota pela batida das superfícies da nota em locais diferente.

[0025] Para o estado da técnica, a saia do steelpan acústico tradicional toma a forma de um tubo ou cano, de diâmetro igual à superfície de execução. Seu papel na efetuação do acoplamento e projeção acústicos do som criado pela vibração das notas na superfície de execução pode ser descrito por rigorosa aplicação de princípios bem conhecidos de acústica. A análise requerida é bem complexa, mas pode ser simplificada para a finalidade desse documento por meio de consideração de dois mecanismos principais.

[0026] Primeiramente, o tambor steelpan pode ser modelado como um tubo que é fechado apenas em uma extremidade. Isso é conhecido para aqueles versados na disciplina de acústicas como um tubo fechado-aberto e exibe ressonâncias características do ar encerra

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9/77 no barril. Um tubo fechado-aberto ideal é dotado de ressonância fundamental em f =_V_

4(L + 0.3d) onde d é o diâmetro do tubo, L é a extensão do tubo e v é a velocidade do som no ar. O fator 0.3d é um fator de correção de extremidade usado para compensar a dispersão do som na extremidade do tubo. O fator L+0,3d, portanto, corresponde a ¹Λ de peso de onda da frequência de ressonância fundamental.

[0027] Em sua sustentação no estado da técnica, o que é significante para o steelpan é o fato de que aquele tubo fechado-aberto ideal também exime picos de ressonância em múltiplos ímpares da frequência de ressonância fundamental e ressonância nula em múltiplos pares da frequência de ressonância fundamental. Na prática, a resposta e frequência de um tubo irão exibir máximos em múltiplos impares da frequência de ressonância fundamental mínimos em múltiplos pares da frequência de ressonância fundamental.

[0028] A força das ressonâncias exibidas e, correspondentemente, a diferença entre os máximos e mínimos de resposta de frequência, se torna mais pronunciada à medida diminui que a proporção do raio para a extensão da saia. Como tal, a contribuição do efeito de ressonância aumenta para os steelpan de tom mais baixo que tipicamente conduzem saias longas.

[0029] Além disso, o som propagado das paredes da própria saia em resposta à energia acústica transferida da superfície de execução através do aro para a saia. Enquanto a saia é naturalmente caracterizada por seu próprio comportamento modal definido pelas frequências modais características nas quais ressoa, poderia também vibrar na frequência produzida pelas áreas de sustentação de nota na superfície de execução. A força dessas vibrações irá depender da intensidade na qual as notas são batidas e na proximidade das frequências do comPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 15/92

10/77 ponente das vibrações resultantes na superfície de execução devam ser frequências ressonantes da saia.

[0030] Os componentes de frequência que estão mais próximos de uma frequência ressonante de saia tenderão a experimentar amplificação maior no nível de vibração do que aqueles que não estão. A contribuição líquida para o campo sonoro pela saia seria como um resultado do efeito composto dessas vibrações sobre toda a área da saia. Especificamente, apesar dos níveis de vibração em qualquer ponto da saia serem geralmente pequenos, a contribuição resultante sobre a área de superfície grande da saia conduz para um nível de som que é bem discernível.

[0031] Para o steelpan tenor alto, a saia do tambor da qual o pan é feito é cortada para a extensão de 11,60 cm (4 polegadas) a 15,24 cm (6 polegadas). A extensão da saia acima mencionada aumenta à medida que se abaixa a variação musical, alcançando uma extensão típica de 86,36 cm (34 polegadas) para o baixo seis. No estágio final do processo o dito instrumento está em um determinado revestimento protetor. Isso pode inclui pintura, um acabamento de eletrogalvanização, usualmente níquel ou cromo, ou acabamento plástico pulverizado e cozido no forno. São frequentemente requeridos ajustes menores na afinação após esse processo.

[0032] O perímetro da dita superfície de execução do steelpan, que é chamado de aro na fraternidade steelpan no steelpan acústico tradicional, corresponde ao que é conhecido como o repique por aqueles versados na fabricação de tambor e barril e é feito por encrespamento ou rolamento dos materiais compreendendo a superfície de execução e saia. Quando a superfície de execução de um steelpan tradicional é batida durante uma apresentação, alguma energia de impacto estimula um ou mais modos de torção do tambor. Para tambores de diâmetro interno de 55,88 cm (22 polegadas) usados nos

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11/77 steelpans mais tradicionais, com o aro conforme descrito acima, a dita vibração de torção é dotada de um componente de frequência subsônico em torno de 15 Hz. A dita vibração é significativa para impactos de execução normais e pode realmente ser sentida quando o alguém toca no aro do instrumento.

[0033] A distorção de forma flutuante consequente da superfície de execução no tambor steelpan tradicional devido ao modo de distorção de vibração é amplamente responsável pelas mudanças na frequência do tom da nota algumas vezes ocorre, particularmente nas notas mais próximas à borda da superfície de execução, e, portanto, afeta negativamente a clareza e a precisão da nota. Além disso, os steelpan tradicionais desafinam se o aro do instrumento for distorcido devido à tensão provocada por uma força aplicada externamente ou se houver mudanças de temperatura.

[0034] Por força de uma mudança de paradigma, a invenção e desenvolvimento em andamento do instrumento musical steelpan, à parte de adotar a exportação do instrumento steelpan de um país em desenvolvimento para muitos países de primeiro mundo introduziu uma nova era de tecnologia metalúrgica globalmente. Até essa invenção em Trinidad e Tobago nos anos 40, os instrumentos musicais feitos de revestimentos de aço e chapas de aço foram relegados apenas para uso como instrumentos rítmicos como, por exemplo, gongos, pratos e sinos.

[0035] Dinamicamente, contudo, o advento do instrumento musical steelpan acrescentou ao repositório global de conhecimento tecnológico metalúrgico, pela demonstração convincente de que é possível produzir tons melódicos de alta qualidade, através da deformação e tratamento controlados de lâminas de aço e projeto meticuloso e cuidadoso dos bastões ou tacos usados para execução, na batida das superfícies de sustentação de nota. O termo tecnologia steelpan foi

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12/77 inventado como uma saída da terrível necessidade de codificar e encapsular os complexos processos metalúrgicos envolvidos.

[0036] Há muitas extensões fáceis e obvias na prática tradicional da fabricação steelpan. O instrumento não precisa ser modelado a partir de um tambor de óleo como era tradicionalmente feito. Na verdade, todo o instrumento pode ser feito de lâminas de metal por modelagem e fixando um topo de metal, que irá finalmente formar a superfície de execução, em um suporte formado apropriadamente. A fixação pode ser alcançada por soldagem ou encrespamento. O afundamento pode e foi alcançado por meio de uma variedade de processos industriais padrões como, por exemplo, formação por estabelecimento hidroterápico ou formação por rotação.

[0037] A despeito de sua novidade e apelo, o instrumento steelpan acústico tradicional sofre de várias desvantagens. Primeiramente, a variação musical de cada steelpan na família tradicional de steelpans é menos do que três oitavas. Isso é uma limitação, particularmente para execuções de solista que são frequentemente compensados pela transposição de partes de uma composição, as notas requeridas da qual saem da variação do instrumento sendo executado. Além disso, algumas execuções disfarçam essa deficiência pelo execução simultânea de duas variações de steelpan diferentes.

[0038] Além disso, como os steelpans existentes se desenvolveram em uma maneira geralmente especial dependendo da necessidade, há uma desordem aparente devido ao fato de que pele menos onze instrumentos foram requeridos, até agora, para cobrir toda a variação musical. Essa desordem é também composta quando alguém considera o excesso de variações nos estilos de layout de nota.

[0039] As ditas variações nos estilos de layout também contribuem para a dificuldade experimentada pelos indivíduos, que podem desejar executar uma ampla variação de instrumentos steelpan em uma orPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 18/92

13/77 questra. Além disso, funciona contra a mobilidade do artista, a dita mobilidade sendo a habilidade de um artista tocar em orquestras diferentes que tenham steelpans com layouts de nota diferentes.

[0040] O método tradicional para a fabricação de steelpan acústico, reside na indústria de fabricação de recipiente de aço para o seu material bruto primário, o dito material bruto sendo um tambor de aço usado ou não usado, usualmente da variedade de 200 litros (55 galões). Contudo, os tambores feitos pelos ditos fabricantes de recipientes de aço são projetados estritamente para o mercado de recipiente para o qual a principal preocupação é a habilidade de um tambor para resistir à ruptura quando submetido a tensão de impacto. Como tal, os ditos fabricantes estão menos preocupados com as propriedades metalúrgicas do aço usado para fabricar tambores, do que com sua força de tensão. Como tal, o aço usado na fabricação tradicional pode ser dotado de características metalúrgicas amplamente variáveis, como, por exemplo, conteúdo de carbono, tamanho e pureza da fibra, requeridos para fazer um instrumento musical steelpan de alta qualidade. Isso impacta claramente na variação da qualidade musical do instrumento steelpan feito de tais tambores.

[0041] Além disso, como os tambores tradicionais são amplamente fabricados de barris feitos para a indústria de recipiente, os steelpans tradicionais não são de projeto ótimo, o dito projeto sendo caracterizado pela consideração das características requeridas das partes principais do steelpan para a criação de um instrumento de precisão e rendimento musical mais alto. As ditas partes principais são a superfície de execução, o repique e a saia.

[0042] Na fabricação do instrumento acústico tradicional, se presta pouca ou nenhuma atenção à necessidade de modificar ou adaptar o repique e a saia para aperfeiçoar a execução. Além disso, a superfície de execução é apenas formatada com a única intenção de definir as

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14/77 áreas de nota musical. Os ditos três componentes podem depreciar a acuidade musical do instrumento à medida que ressoam suas próprias frequências modais estruturais naturais quando o instrumento é batido durante um execução. As ditas frequências modais foram medidas tão baixas quanto 15Hz. À medida que esses modos naturais de vibração são associados às deformações normais da superfície de execução, a geometria das notas definidas na mesma é distorcida resultando em uma modulação de frequência baixa das frequências de nota.

[0043] Além do efeito na modulação, as vibrações não musicais da saia, em particular, contribuem para ruído que deprecia da qualidade musical. Em particular, as ressonâncias de frequência alta podem ser frequentemente discernidas quando uma nota é batida e muito frequentemente mesmo após os componentes musicais do som gerado terem decaído substancialmente. Essas ressonâncias são geradas principalmente das partes da superfície de execução que não estão afinadas como áreas de nota do repique e da saia. Esse é um ponto pertinente com o steelpan tradicional que requer resolução e foi prontamente identificado por peritos variados com ouvidos musicais aguçados.

[0044] Do mesmo modo, a resposta de frequência do tubo fechado-aberto que forma a saia é dotado de máximos de múltiplos impares da primeira ressonância e mínimos em múltiplos pares da primeira ressonância. Além disso, a diferença entre máximos e mínimos aumenta à medida que a diminui proporção do raio e da extensão do barril. A dita proporção de raio / extensão tipicamente varia de 0,32:1 para o grave a 18,83:1 para o steelpan tenor. Portanto, apesar da existência de uma ressonância mais forte para os instrumentos graves, a resposta de frequência do tubo fechado-aberto do qual é formado em muito mais desigualdade do que para os instrumentos de tom mais

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15/77 alto que usam saias mais curtas. Isso pode ter efeitos nocivos na estrutura tonal.

[0045] Por comparação, o efeito de ressonância surge da característica da resposta de frequência desigual do projeto de tubo fechadoaberto em instrumentos de sopro como, por exemplo, clarineta ou flauta é absolutamente essencial para a geração de notas e seus sobretons harmônicos correspondentes. Os ditos instrumentos são dotados de proporções de raio / extensão da ordem de 0,04:1.

[0046] Contudo, quando aplicado ao steelpan tradicional o tubo que forma a saia não é, em virtude da mesma característica de resposta de frequência desigual, um ressoador acústico ótimo para o espectro simultâneo de sobretons que tipicamente existe para notas na superfície de execução. Por exemplo, se a extensão da saia for ajustada de maneira que sua primeira ressonância corresponda ao tom da nota mais baixa em um determinado tambor, então a oitava da dita nota seria suprimida como uma consequência da resposta de frequência mínima. Esse problema é composto quando se considera o efeito da quinta, que seria normalmente a outra nota na superfície de execução de um grave, e suas parciais.

[0047] Portanto, em consequência, o acima exposto sugere que as técnicas de construção do steelpan tradicional não focam adequadamente o projeto acústico do instrumento e que são requeridos projetos de saia mais eficazes.

[0048] Lamentavelmente, os steelpans acústicos tradicionais não permitem fácil remoção e substituição da saia para facilitar a manutenção, o transporte, ou mudança nas características de radiação do som do instrumento.

[0049] Os steelpans acústicos tradicionais são usualmente suspensos a partir de um estrado especialmente projetado por uma corda, cordão, ou fio. À parte da necessidade de aperfeiçoamento em termos

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16/77 estéticos, essa disposição facilita o acoplamento indesejável da energia de vibração entre o steelpan, o estrado de suporte e o piso no qual é colocado. Esse acoplamento indesejado pode também depreciar a qualidade musical através do componente de ruído adicional, particularmente do estrado de suporte, ou outra estrutura do gênero.

[0050] Além disso, como a corda, o cordão ou o fio pelo qual o steelpan é suspenso é usualmente afixado no aro do instrumento, o topo do estrado de suporte no qual a corda é fixada deve se projetar acima do aro e, portanto, impede de algum modo a execução do artista. Da mesma maneira, apesar de existirem os estrados de suporte com mecanismos para ajustes de altura, o dito método tradicional de suspensão não facilita fácil ajuste da postura do instrumento. Isso funciona contra o uso ergonômico do instrumento.

[0051] A Patente N° US 4,212,404, de Rex, está entre as numerosas inovações que descrevem dispositivos de percussão que produzem som musical usando dispositivos acústicos ou mecânicos e é um tambor compreendido de uma multiplicidade de câmaras de ressonância dentro de um recinto único e estimulado por uma cabeça de tambor que forma efetivamente uma membrana composta, quando batida contra a abertura das ditas câmaras de ressonância. Portanto, a dita invenção descrita, usa ressonância acústica de tubos, devido ao seu mecanismo de geração de som e é, portanto, diferente no projeto dos steelpans existentes no estado da técnica, ou conforme descrito, de maneira que a presente invenção, que usa as características modais dos entalhes de revestimento em uma superfície contínua para produzir som.

[0052] A Patente Canadense N° 1209831 (expirada), de Salvador e Peters, proporcionava um tambor que era adaptado para mitigar os inconvenientes encontrados na estrutura do estado da técnica. Especificamente, a dita invenção proporcionava um tambor sendo dotado de

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17/77 uma superfície de sustentação de nota musical, que incluía notas retangulares que eram afináveis, para que os modos harmônicos de cada nota individual domine os modos não harmônicos.

[0053] A Patente Alemã N° DE 20013648U, de Schulz e Weidensdorf, esboça um tambor de aço que é dotado de um anel externo de oito campos de tom (1-8) representando uma oitava (diatônica) do meio C à parte superior C. É também dotada de uma área interna chamada central contendo quatro campos de tom, isto é, contendo a parte superior D, E e F (9-11) e duas áreas cobrindo a chata B ou a afiada A e a a chata G ou a afiada F. Portando, a variação musical é uma nona forma mediana de C a E sobre a superior C mais duas acidentais, isto é, chata B ou afiada A e chata G ou afiada F.

[0054] A Patente N° U.S. 5.814.747, de Ramsell, intitulada Instrumento de Percussão Capaz de Produzir Tom Musical é um dispositivo que é compreendido de uma multiplicidade de tubos sintéticos de extensões variantes que ressoam em frequências diferentes quando batidos com um taco. Portanto, a invenção descrita é um dispositivo de percussão que produz tons musicais, mas usa a ressonância acústica de tubos como seu mecanismo de geração de som e é, portanto, diferente no projeto dos steelpans que compreendem o estado da técnica, ou conforme descrito como, por exemplo, aqueles da presente invenção, que usam as características modais de entalhes de revestimentos em uma superfície contínua para produzir som.

[0055] A patente N° U.S. 5.973.214, de Matthews, descreve o Tambores de Aço Portáteis e Transportador um dispositivo que é compreendido de dois tambores steelpan com dezoito notas em uma armação e montagem, projetadas para transporte de dois tambores steelpan montados no corpo humano. Portanto, a invenção descrita não cobre toda a variação musical, nem estende a variação do steelpan tradicional, nem considera o projeto ótimo da superfície de exePetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 23/92

18/77 cução, o aro e a saia dos tambores steelpan usados, nem considera o projeto da saia para efetuar a propagação de som.

[0056] A Patente N° U.S. 6.750.386, para King [Inter Parts Reexamination Certificate (0026^th) a Patente N° U.S. 6.750.386 C1 expedida sob 35 U.S.C. 316], descreve o Ciclo de Steelpan de Quinta, um steelpan que usa um layout de nota no ciclo de quartas e de quintas. A invenção descrita difere do estado da técnica apenas por meio do layout de notas, de maneira que as mesmas desenvolvem nos intervalos de quintas musicais em uma direção contrária à direção dos ponteiros do relógio, onde o steelpan tenor tradicional, bem como a invenção descrita nesse documento, coloca a progressão das notas nos intervalos de quintas musicais em uma direção contrária à direção dos ponteiros do relógio. Portanto, a invenção descrita não cobre toda a variação musical, nem estende a variação do steelpan tradicional, nem fornece considerações para o projeto ótimo da superfície de execução, aro e saia dos tambores steelpan usados, nem considera o projeto da saia para efetuar propagação de som.

[0057] A Patente N° U.S. 6.212.772, para Whitmyre e Price, a Produção de um Steelpan Caribenho descreve um processo de fabricação para facilitar a produção em massa do instrumento musical steelpan pela hidroformação da superfície de execução. O processo também permite proporcionar o instrumento com um dispositivo para facilmente destacar a saia para facilitar a manutenção, transporte e altera nas características tonais. Contudo, a descrição a dita patente acima mencionada não descreve um instrumento que estenda a variação do steelpan tradicional, nem reduz o número de steelpans requerido em uma orquestra, nem fornece consideração para o projeto ideal da superfície de execução, aro e saia dos tambores steelpan usados para a redução de ressonâncias não musicais, nem considera

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19/77 o projeto da saia para efetuar propagação de som, nem trata do ponto de como os steelpans devem ser suspensos.

[0058] Especificamente, enquanto no estado da técnica a qualidade do steelpan estava sujeita às inconsistências dos tambores e barris que poderiam ser acessados por afinadores, mas que foram fabricados com o propósito expresso de embalagem, as características da montagem da presente invenção de uma superfície de execução que é significativamente aperfeiçoada através do uso de aços de alta qualidade certificada, especificamente selecionados para sua fabricação. [0059] Além disso, a superfície de execução é de um projeto composto para sustentar a criação de notas em variações musicais superiores. A presente invenção notavelmente derruba a consideração tradicional de um tambor como uma entidade integral, em vez disso, tratando o dito tambor como um item que é construído a partir de componentes separados após um projeto deliberado e cuidadoso dos ditos componentes, para aperfeiçoar a função e, ao fazer isso, supera as desvantagens mencionadas do estado da técnica.

Sumário da Invenção [0060] A presente invenção aperfeiçoa o instrumento steelpan acústico tradicional, principalmente através de aplicação deliberada de música, tecnologia metalúrgica e acústica aperfeiçoada, bem como construção de engenharia.

[0061] A filosofia do projeto da presente invenção difere do estado da técnica no sentido de que o ultimo é feito de barris pré-fabricados que são frequentemente feitos através de seleção e construção de material, apenas com o propósito de embalagem. Como tal os materiais usados frequentemente não são os mais adequados para o steelpan e são frequentemente desconhecidos e de qualidade e composição metalúrgica variável.

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20/77 [0062] A montagem dos tambores de steelpan acústico da presente invenção, por outro lado, são de um projeto e construção compostos, sendo fabricados de partes consistindo em uma superfície de execução consolidada por um repique rígido que é preso em uma fixação posterior. A superfície de execução é de um projeto composto para melhor facilitar a ampla variedade de notas em cada tambor steelpan. Especificamente, a superfície de execução incorpora um inserto que é especialmente fabricado e formado para sustentar notas nas variações mais altas de qualquer instrumento da montagem da presente invenção. A presente invenção caracteriza uma opção de três tipos de fixação posterior e emprega princípios científicos de ressonadores padrões e radiadores acústicos para aumentar o desempenho musical pelo aumento dos níveis de radiação acústica de cada instrumento. Os materiais usados na construção, particularmente da superfície de execução, são especialmente selecionados para uma aplicação ótima. [0063] Ao mesmo tempo, para as fixações posteriores a presente invenção usa métodos de abafamento conhecidos por aqueles versados na técnica, para reduzir as ressonâncias de fixação posterior indesejadas ao mesmo tempo em que reduz significativamente o nível de ressonâncias não musicais que são típicas no estado da técnica. As ditas ressonâncias surgem da saia do instrumento tradicional que nem é tratado nem modificado de alguma forma no estado da técnica para conter tais ressonâncias. Portanto, pode ser dito que o projeto da fixação posterior da presente invenção, portanto, aperfeiçoa significativamente o estado da técnica por meio da qual os artistas são limitados às fixações posteriores que são um barril ou tubo único.

[0064] Para a presente invenção, a superfície de execução é sustentada por um repique rígido que reduz o acoplamento através da superfície de execução e entre a superfície de execução e a saia, um mecanismo de vibração que frequentemente deprecia a qualidade muPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 26/92

21/77 sical no estado da técnica. O repique rígido também reduz a necessidade de nova afinação devido às variações de temperatura que tendem a desfazer o projeto de encrespamento mecânico no estado da técnica.

[0065] A utilidade é também aumentada pela consideração de portabilidade e montagem para execução. Em particular, enquanto o instrumento tradicional é suspenso por corda, cordão, barbante ou dispositivo similar para um estrado de suporte, a presente invenção oferece uma construção em mecanismo de suspensão na forma de uma roda que é inserida em um receptáculo montado nos braços do estrado de suporte facilitando, portanto, o processo de rápida montagem de uma etapa da presente invenção para uma execução. É apenas preciso inserir rodas no receptáculo para a presente invenção estar pronta para execução. A dita disposição de roda e de receptáculo é única para instrumentos de qualquer natureza e facilita o movimento de oscilação livre requerido por executantes.

[0066] A presente invenção utiliza uma nova metodologia de projeto baseada em um conjunto de equações de projeto para facilitar a determinação do tamanho do tambor, conforme medido pelo raio da superfície de execução, requerido para sustentar uma sequência cromática de notas em uma variação predeterminada. Além disso, essas equações, chamadas equações de projeto steelpan, podem ser usadas para determinar, a priori, o número de tambores de tamanho predeterminado requerido para suportar a sequência cromática de notas em uma variação predeterminada.

[0067] As novas tecnologias de projeto, conforme incorporadas na presente invenção, são aplicadas com o auxílio das equações geradoras para produzir uma montagem de instrumentos steelpan que adequadamente estendem variações musicais superiores e inferiores da montagem steelpan. Além disso, a variação de cada instrumento da

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22/77 montagem da presente invenção efetivamente cobre um grande número de notas, tipicamente 3 oitavas ou 36 notas. Como resultado, são agora requeridos apenas quatro instrumentos para cobrir todo o espectro de música enquanto, para o instrumento acústico tradicional, são requeridos até onze instrumentos ou mais.

[0068] Além disso, há uma extensão consequente da variação musical de toda montagem de instrumentos além das variações musicais superiores e inferiores da montagem steelpan existente do estado da técnica. Aplicando as equações geradoras para facilitar a ampla variação de notas da presente invenção, os tambores são projetados com um diâmetro interno de 67,31 cm (26,50 polegadas), o tamanho máximo aproximado para um único tambor com base em considerações ergonômicas e utilidade na execução.

[0069] A modalidade preferida de uma orquestra que usa estritamente a presente invenção usa instrumentos que sustentam duas filosofias de layout de nota física complementar. Isso reduz o número de estilos de layout que um artista deve tornar familiar nos diferentes instrumentos steelpan na dita orquestra, um problema que comumente afeta a orquestra steelpan tradicional. A filosofia de layout de nota principal é motivada pelo ciclo musical de quartas e de quintas em um único tambor, conforme obtido para o steelpan tenor tradicional, ou as duas escalas de nota totais conforme existente no steelpan de segunda voz duplo tradicional que utiliza dois tambores. Esses estilos de layout complementam um ao outro à medida que as quartas e as quintas produzem pelo menos acoplamento dissonante entre as notas adjacentes quando aplicadas em um modo uniforme aos steelpans com um, três, ou seis tambores, enquanto todo o layout de escala de tom produz pelo menos acoplamento dissonante entre as notas adjacentes, quando aplicado em um modo uniforme a uma montagem steelpan compreendendo dois ou quatro tambores.

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23/77 [0070] Esses padrões de layout de nota são replicados e se estendem aos steelpans com uma multiplicidade mais alta de tambores de maneira a preservar, tanto quanto possível, a posição relativa das notas. Em ambos os estilos de layout, as notas são estendidas em círculos que são repetidos para criar um efeito de rede de aranha, por meio do qual o ciclo de notas é disposto em anéis concêntricos com tons de nota aumentando por uma oitava por anel quando uma se move em direção ao centro da superfície de execução.

Breve Descrição dos Desenhos [0071] A figura 1 é uma vista explodida da modalidade preferida de um tambor steelpan acústico da montagem da presente invenção e inclui uma ilustração de como o dito tambor deva ser suspenso utilizando a roda e as fixações de receptáculo.

[0072] A figura 1a proporciona uma vista explodida de um tambor típico da família Pan-G ilustrando as partes de componente.

[0073] A figura 1b proporciona uma ilustração de como um tambor típico da família Pan-G pode ser suspenso no caso do Soprano-G, Segunda Voz-G e Instrumentos Medianos-G.

[0074] A figura 1c ilustra uma vista explodida da parte frontal do sistema usado para suspensão dos Pans-G.

[0075] A figura 1d ilustra uma vista lateral explodida do sistema usado para suspensão dos Pans-G.

[0076] A figura 1e ilustra uma vista plana do sistema para suspensão de Pans-G.

[0077] A figura 2 é uma vista explodida ilustrando a construção detalhada da modalidade preferida da superfície de execução, de um único tambor da montagem da presente invenção.

[0078] A figura 3 ilustra uma modalidade preferida da presente invenção usando as fixações posteriores do Tipo 1.

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24/77 [0079] A figura 4 ilustra uma modalidade preferida da presente invenção usando uma fixação posterior feita de um grupo de tubos. [0080] A figura 4a ilustra uma vista lateral de um modalidade preferida da presente invenção usando uma fixação posterior feita de um grupo de tubos com o invólucro externo da fixação posterior cortada para expor o grupo de tubos no mesmo.

[0081] A figura 4b ilustra uma vista posterior de uma modalidade preferida da presente invenção usando uma fixação posterior feia de um grupo de tubos.

[0082] A figura 4c ilustra a armação e os conjuntos de tubo que formam a fixação posterior do Tipo 2^a.

[0083] A figura 5 ilustra uma modalidade preferida da presente invenção usando os componentes ou seções de fixação posterior afinados.

[0084] A figura 6 ilustra uma modalidade preferida da presente invenção portando um projeto de fixação posterior.

[0085] A figura 6a é uma vista superior de uma modalidade preferida da presente invenção portando um projeto de fixação posterior ilustrando a linha de seção I-I.

[0086] A figura 6b ilustra uma vista em corte da perspectiva lateral de uma modalidade preferida da presente invenção portando um projeto de fixação posterior.

[0087] A figura 6c ilustra a vista inferior de uma modalidade preferida da presente invenção portando um projeto de fixação posterior. [0088] A figura 7 ilustra uma vista lateral de uma modalidade preferida da presente invenção portando uma fixação posterior e ilustra a nomenclatura variável usada nos cálculos requeridos.

[0089] A figura 8 ilustra o layout de nota para a modalidade preferida do steelpan Soprano-G da montagem da presente invenção.

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25/77 [0090] A figura 9 ilustra o layout de nota para a modalidade preferida do steelpan Segunda Voz-G da montagem da presente invenção.

[0091] A figura 10 ilustra o layout de nota para a modalidade preferida do steelpan Mediano-G da montagem da presente invenção. [0092] A figura 11 ilustra o layout de nota para a modalidade preferida do steelpan Grave-G da montagem da presente invenção. Descrição das Modalidades Preferidas [0093] Segue uma descrição do Pan-G e sua modalidade preferida.

[0094] O instrumento Pan-G é definido pela estrutura física e projeto dos tambores dos quais é compreendido. Os ditos tambores proporcionam uma variação mais ampla de notas de alta qualidade musical em cada instrumento. Especificamente, cada instrumento usando o conceito de projeto Pan-G almeja uma variação musical de pelo menos três oitavas contínuas musicalmente ou 36 notas sequenciadas cromaticamente. Além disso, todas as notas em cada instrumento devem de alta clareza musical. A esse respeito, a clareza musical implica em que a composição espectral de todas as notas contenha o fundamento musical até duas frequências parciais harmonicamente relacionadas que estejam significativamente acima de ressonância não musicais quando comparadas ao estado da técnica.

[0095] Enquanto o tambor steelpan tradicional é tipicamente dotado de um diâmetro interno de 55,88 cm (22 polegadas) conforme medido através do topo do bojo, o diâmetro da superfície de execução dos tambores que são utilizados para a modalidade preferida do PanG é nominalmente de 67,31 cm (26,50 polegadas). O diâmetro aumentado proporciona maior flexibilidade na obtenção de profundidade de bojo maior e, consequentemente, da área de superfície da superfície de execução, acomodando, assim, um maior número de notas.

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26/77 [0096] Para o pan tenor acústico tradicional, os afinadores iriam tipicamente criar uma profundidade de bojo de 20,32 cm (8 polegadas). Presumindo um bojo esferóide e usando a fórmula correspondente:

S_a =p(r² + d²) onde S_a é a área de superfície do bojo esferóide, r o raio do topo do bojo, e d a profundidade do bojo, a área de superfície do bojo para o steelpan tenor tradicional, antes da demarcação da nota, seria

3742.2 cm² (581,2 polegadas quadradas). Para a modalidade preferida do soprano-G, uma profundidade de 25,4 cm (10 polegadas) pode ser facilmente alcançada resultando em uma área de superfície de 5585,2 cm² (865,7 polegadas quadradas)² ou um aumento em uma área de superfície de aproximadamente 49%. Isso permite mais flexibilidade acima do instrumento tradicional no número e variação das notas que podem ser acomodadas.

[0097] A necessidade de alocar as notas na multiplicidade de tambores que compreendem um instrumento específico é determinada pelas leis da física que indicam que as notas devem ser de um tamanho mínimo para suportar a vibração em uma determinada frequência fundamental e que, como consequência, no registro mais baixo deve ser maior em tamanho do que as notas no registro mais alto. O projeto dos tambores e dos instrumentos Pan-G pode ser simplificado por um método que especifique a geometria da superfície de execução para uma variação de nota específica.

[0098] Seguem equações, chamadas equações de projeto steelpan, que facilitam a estimativa do raio e profundidade dos tambores requeridos para produzir uma variação musical específica bem como o número de tambores requerido para um instrumento compreendido de uma montagem de tambores para suportar uma variação predeterminada de notas. A equação presume, como no caso do instrumento traPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 32/92

27/77 dicional, que todos os instrumentos na orquestra utiliza tambores do mesmo tamanho como o único tambor usado para o Soprano-G.

[0099] A primeira equação especifica o número de tambores requerido para fazer um único instrumento. Isso é fornecido pelo inteiro n_tambores que satisfaça a desigualdade ⁿtambores — ^Sinstrumento ^{/ S}soprano onde [00100] S_lnstrumento é a área de superfície total requerida para suportar todas as notas desejadas em qualquer instrumento e, [00101] S_soprano é a área de superfície requerida para suportar todas as notas desejadas no Soprano-G.

[00102] A segunda equação especifica a área de superfície de execução, S_lnstrument_o que é requerida para suportar uma determinada variação de notas musicais e é determinada a partir da equação geral, uma soma geométrica fornecida por ç = kA a ^instrument i -a 1 -a onde [00103] A_B1 é a área de uma nota B₁, referência ao desenho para Kronman (Steelpan Tuning, Kronman, U., Musikmuseet, Stockholm, 1991) isso tipicamente da ordem de 1575 cm² [00104] α é o fator pelo qual a área de nota diminui para cada aumento de semitom em tom. Observando o tamanho médio das notas na variação de B₁ a B₅, α=0,93 fornece um encaixe melhor do que α=0,94 conforme estimado por Kronman⁴. Deve ser observado que o valor S_lnstrumento é muito sensível para o valor de α.

[00105] J é o intervalo de semitom de B₁ correspondente à nota mais baixa no tambor.

[00106] S_lnstrument_o é a área de superfície de execução de um tambor de raio re profundidade d, presumido como uma calota esférica.

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28/77 n é o número de notas contíguas no instrumento k é o fator que compensa a área entre as notas na superfície de execução, isto é, a rede de suporte. Para todos os instrumentos exceto os graves k = 1,1. Para os instrumentos graves como, por exemplo, Grave G-6, k =1,05 porque as áreas de nota definida tendem a estar espaçadas mais próximas.

[00107] Para um Soprano-G, é sabido que a profundidade mais confortável é em torno de 25,4 cm (10 polegadas). Por exemplo, uma nota mais baixa de A₃ requer J=22 e para uma variação de 3-oitavas, [00108] S_soprano = S_instrument é pelo menos de 4646,4 cm² e o raio requerido é r = ^J^Ssoprano -2 , isto é, 32,7 cm (12,9 polegadas). Aqui é presumido que a superfície de execução seja modelada como uma calota esférica de raio de base r, e profundidade d e, portanto, é dotada de uma área de superfície S = + d²) Isso também irá acomodar qualquer layout para o qual a nota mais baixa seja mais alta do que A₃. Especificamente, irá acomodar a variação de C₄ a B₆, a variação especificada na Tabela 1 para a modalidade preferida do steelpan Soprano-G.

[00109] Se o instrumento de variação mais baixa seguinte for dotado da nota mais baixa A2 será dotado de uma variação de 3 oitavas de A2 a A^b5. A área total seria Sinstrumento = 11100 cm² de maneira que o número de tambores requerido seja n_tambo_res = 3. Isso suscita o G-3 mediano.

[00110] Se o instrumento de variação mais baixa seguinte for dotado da nota mais baixa G₁ será dotado de uma variação de 3 oitavas de G₁ a F#₄. A área total seria S_instrumento = 29265,56 cm² de maneira que o número de tambores requerido seja n_tambores = 7. Ao mesmo tempo em que isso é realizável, no interesse da portabilidade e em consideração do aumento da dificuldade na execução de um instrumento com um

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29/77 grande número de tambores, é possível selecionar para reduzir a variação musical de maneira a reduzir o número de tambores para 6. Se a variação for reduzida para 2,5 oitavas de G₁ a C#₄ a área total requerida é agora S_instrumento = 27535 cm² maneira que o número de tambores requerido seja n_tambores = 6. Isso dá origem ao Grave G-6.

[00111] Por meio da redisposição dessas equações de projeto steelpan, é possível especificar o número de tambores, nr, e determinar a nota mais baixa que pode ser sustentada. Essa nota J semitona a partir de B₁, onde , log n_T

J = 22 + ^{ô T} log a [00112] Os três instrumentos Soprano-G, Mediano G-3 e Grave G-6 juntos abarcam as variações de G₁ a B₆. Contudo, um instrumento de dois tambores pode agora ser adicionado par proporcionar destreza de execução musical aumentada em suporte para a variação soprano. Usando nr=2 na equação acima mencionada, tal instrumento poderia suportar uma nota possível mais baixa, isto é, J =12 semitons da B₁, isto é B₂. Isso leva à Segunda Voz-G.

[00113] A montagem Pan-G dos steelpans da presente invenção proporciona uma variação mais ampla de notas em cada dito instrumento através do uso de tambores maiores. Enquanto o instrumento tradicional tipicamente é dotado de um diâmetro de 55,88 cm (22 polegadas) conforme medido através do topo do bojo, o diâmetro da superfície de execução da modalidade preferida dos tambores usados para o pan-G é de 67,31 cm (26,5 polegadas), que é ligeiramente maior do que 65,4 cm (25,8 polegadas) de diâmetro previamente calculado. Foi descoberto que o diâmetro aumentado facilita a melhor qualidade na modelagem das notas externas e através do provimento de espaçamento maior entre as notas no Soprano-G.

[00114] O intervalo de metal de lâmina do qual o bojo é formado é dotado de uma espessura na variação de 1,2 mm a 1,5 mm e é dotado

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30/77 de índices de conteúdo de carbono de 0,04% a 0,15%. A espessura real do intervalo de metal de lâmina usado depende da variação total e do timbre requeridos.

[00115] Os intervalos mais finos facilitam a criação de notas no registro mais alto e são, portanto, preferidos para os steelpans Soprano-G e Segunda Voz-G. Os intervalos mais espessos facilitam a supressão de sobretons de tom alto devido à massa mais alta por área de unidade. O último também tende a minimizar modulação de frequência de nota pela flexão estrutural de todo o tambor. Na modalidade preferida da montagem da presente invenção, os steelpans Soprano-G e Segunda Voz-G são feitos de intervalos de 1,2 mm, o steelpan Mediano G-3 de intervalos de 1,4 mm e o steelpan Grave G-6 de intervalos de 1,5 mm.

[00116] Como resultado de geometria e nota, colocação e afinação, cada instrumento steelpan pan-G da presente invenção é dotado de suas próprias características harmônicas únicas, resultando, portanto, em uma variação de expressão nas variações musicais comuns. São possíveis variações adicionais na expressão através da escolha do taco ou bastão usado para tocar o instrumento e por uma formatação mais seletiva, posicionamento relativo, separação e afinação das notas.

[00117] A figura 1 ilustra aspectos de construção e aplicação de um tambor típico na família Pan-G. A figura 1a proporciona uma vista explodida do dito tambor típico ilustrando as partes componentes. A figura 1b proporciona uma ilustração de como o dito tambor pode ser sustentado no caso dos instrumentos Soprano-G, Segunda Voz-G e Mediano-G. As figuras 1c, 1d e 1e ilustram perspectivas em detalhe da roda de suporte e copa de suporte no método preferido para fixar o steelpan em um estrado de suporte.

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31/77 [00118] É feita referência ao desenho na figura 1a. O tambor consiste em uma superfície de execução 1 na qual são colocadas as notas 1a que são seções afinadas da dita superfície de execução 1, um repique 13 que proporciona suporte e um limite rígido para a superfície de execução e uma fixação posterior 14 que recoloca a saia no steelpan tradicional. A fixação posterior 14 ilustrada na figura 1a é apenas um dos vários projetos opcionais.

[00119] As ditas notas na superfície de execução 1 produzem som musical quando batidas com um implemento apropriado como, por exemplo, um bastão ou taco feitos especialmente para essa finalidade. A superfície de execução é feita de metal de lâmina que é formado para criar a forma do bojo ilustrado na figura 1. A modalidade preferida utiliza metal de lâmina de aço com conteúdo de carbono variando de 0,04% a 0,15%.

[00120] A região da superfície de execução 1 que existe entre as notas e é, portanto, aquela parte da superfície de execução 1 que não é afinada é definida nesse documento como a rede de suporte 1b. A rede de suporte 1b não sustenta nenhum tom musical distinto quando batida, mas serve para separar fisicamente e sustentar as notas 1a na superfície de execução 1 ao mesmo tempo em que conecta toda a estrutura no repique 13.

[00121] O método de afundamento usado para moldar a superfície de execução 1 deve resultar em um perfil de espessura final que assegura que a seção transversal mais fina está no centro da superfície de execução 1 onde as notas com o tom mais alto devam ser situadas. [00122] A forma do bojo da superfície de execução 1 facilita a formação de um invólucro rígido no qual a superfície de execução é estabelecida; a rigidez do invólucro é adicionalmente aumentada pelo endurecimento natural que ocorre à medida que o metal de lâmina é trabalhado para a forma final.

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32/77 [00123] A forma do bojo da superfície de execução 1 também facilita o estabelecimento de uma forma ergonômica para a dita superfície de execução 1, permitindo um pannist médio, com um braço alcança

76,2 cm (30 polegadas), para acessar todas as notas nas capacidades de extensão naturais de seus braços e pulsos.

[00124] O processo de moldagem aplicado na fabricação da superfície de execução 1 não deve permitir o alcance de esforço máximo, separação intergranular ou endurecimento de funcionamento excessivo no material. O tratamento térmico intermediário para alívio de tensão no material pode ser necessário à medida que a moldagem ocorre dependendo da profundidade e da espessura requeridas na forma concluída.

[00125] É usado polimento ou esmerilhamento para obter o perfil e espessura da forma desejada, particularmente na seção interna da superfície de execução 1 onde as notas no registro mais alto devam ser colocadas. Isso é particularmente crucial para as notas de oitava de sexta no pan Soprano-G porque os métodos de afundamento tradicionais resultam em uma espessura no centro do bojo da metade da espessura do intervalo de lâmina de metal original ou 0,60 mm (0,024 polegada) enquanto para o pan Soprano-G foi determinado que é requerida uma espessura uniforme de 0,30 mm a 0,45 mm para a obtenção de notas de alta clareza com modulação de tom limitada e boa qualidade musical.

[00126] A fim de minimizar o acoplamento e a redução na tensão propiciados pelo material interconectando as ditas notas, o esmerilhamento e o polimento são restritos às próprias áreas de nota. Adicionalmente, a dureza de seções afinadas é aumentada por tratamento químico ou térmico para aperfeiçoar sua força e para aumentar as frequências modais que podem ser obtidas pela afinação tradicional. [00127] Ainda com relação à figura 1a, o repique 13 funciona para:

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33/77 [00128] minimizar a distorção de forma estática devido às forças externas e variações de temperatura e, mais significativamente, distorção de forma transiente gerada pelos modos de tensão que são estimulados pelo impacto do bastão de execução e contribuem significativamente para modulação de nota, e, além disso, [00129] proporciona uma estrutura de suporte para conexão da fixação posterior 14.

[00130] O dito repique 13 compreende um anel de suporte 13a de seção transversal redonda sólida ou oca, quadrada, retangular ou elipsoidal e um par de reforços 13b que proporcionam extensão estrutural do anel de suporte 13a para facilitar a fixação das rodas de suspensão 13c. O repique deve ser feito da mesma composição de aço da superfície de execução para eliminar o risco de corrosão devido à ação galvânica. Contudo, podem ser usados outros materiais, como, por exemplo, alumínio, desde que o resultado seja uma armação rígida que reduza significativamente o nível de vibração flexural que ocorre no instrumento tradicional enquando o instrumento é executado e são usadas medidas preventivas anticorrosivas adequadas, conhecidas daqueles versados na técnica.

[00131] O repique 13 pode ser fixado na superfície de execução por soldagem, encrespamento, junção, colagem, o uso de prendedores mecânicos ou qualquer combinação dos antecedentes e qualquer método que impeça movimento e vibração relativos do anel e da superfície de execução.

[00132] Na modalidade preferida da presente invenção, o repique 13 é fabricado de aço moderado de 2,54 cm (1,00 polegadas) de largura de 0,64 cm (0,25 polegada) de espessura formado em um círculo de diâmetro interno de 67,31 cm (26,5 polegadas). Os reforços 13b são adicionados ao longo na interseção do anel de suporte de perímetro 13a e a linha de diâmetro do anel de suporte 13a que define o ponPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 39/92

34/77 to no qual o tambor deve ser suspenso. As rodas de suspensão 13c são afixadas nos reforços com os eixos de roda 13d que permitem a rotação livre das ditas rodas de suspensão 13c. O diâmetro da roda de suspensão 13c é de entre 5,04 cm (2,00 polegadas) a 7,62 cm (3 polegadas).

[00133] O reforço 13b e a roda de suspensão 13c estão posicionados de maneira que o topo da roda de suspensão 13c esteja no ou abaixo do topo do repique 13. A última exigência elimina qualquer obstrução possível do estrado de suporte 15 no qual o tambor steelpan deve ser colocado quando as notas na adjacência do reforço são executadas, um aperfeiçoamento no que atualmente se obtém no estado da técnica por meio do qual a haste vertical 15a do estrado se projeta acima do topo do repique 13.

[00134] O repique 13 é assim projetado e encaixado para permitir sua conexão com uma fixação posterior 14 que serve o propósito duplo de (a) proteger o bojo do pan de choque físico e (b) proporcionar um meio de aumentar a radiação acústica da emanação sonora da superfície de execução 1 ou diretamente por meio de vibração da própria fixação posterior 14 ou por meio de seu projeto acústico.

[00135] A fixação posterior 14 deve ser rígida o suficiente para reduzir ou eliminar quaisquer vibrações solidárias que iriam contribuir negativamente para o som do instrumento. Tais vibrações iriam tipicamente ocorrer em frequências não musicais correspondentes aos modos de ressonância da fixação posterior 14. Esse é um problema que aflige o instrumento steelpan acústico tradicional, por meio do qual a energia conferida pela ação de bater do executante estimula modos não musicais na saia do instrumento.

[00136] Virtualmente qualquer fixação posterior 14 de projeto rígido que cubra adequadamente uma parte significativa da superfície de execução 1 irá servir o propósito de proteger a dita superfície de exePetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 40/92

35/77 cução 1 do pan de choque físico. Especificamente, o projeto do tubo cilíndrico tradicional é suficiente com relação à proteção da superfície de execução 1. Contudo, a modalidade preferida da presente invenção incorpora uma fixação posterior 14 conforme ilustrado na figura 1a é em forma de bojo, com um furo ou orifício 14b, cortado no fundo do bojo, portanto, formando um fechamento acústico perfurado, os detalhes do qual estão descritos posteriormente no documento.

[00137] A superfície curva da fixação posterior 14 da modalidade preferida da presente invenção é um aperfeiçoamento no estado da técnica, porque é inerentemente mais forte do que o projeto do tubo cilíndrico usado no steelpan tradicional. A força aperfeiçoada das estruturas da cúpula ou bojo sobre as estruturas cilíndricas ou de tubo, é bem-conhecida daqueles versados na área de controle de vibração estrutural. A força mais alta da fixação posterior usada na modalidade preferida da presente invenção, portanto, resulta na resistência aumentada para deformação de forças externas e produz ressonâncias com níveis de intensidade de vibração mais baixos para o mesmo impacto.

[00138] Na modalidade preferida da presente invenção, a resistência da fixação posterior à vibração é adicionalmente aumentada através de uma variedade de dispositivos físicos conhecidos por aqueles versados na técnica de controle de vibração. Os mesmos incluem a fabricação a partir de materiais resistentes à vibração como, por exemplo, madeira, fibra de vidro, compósitos ou sintéticos ou metal de espessura apropriada e outro material apropriadamente reforçado para reduzir ou eliminar os modos de vibração natural associados a tal estrutura. Além disso, a fixação posterior 14 pode ser coberta com painéis de absorção de vibração, lâminas ou compostos como, por exemplo, aqueles comercialmente disponíveis de Dynamat.

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36/77 [00139] A fixação posterior 14 é afixada ao repique 13 por soldagem, encrespamento, junção, colagem, o uso de prendedores mecânicos ou quaisquer combinações dos antecedentes e qualquer método que impeça o movimento relativo e vibração do anel e da superfície de execução. A modalidade preferida da presente invenção incorpora o uso de prendedores mecânicos em um repique sólido 13 para facilitar os Pans-G com fixações posteriores removíveis e intercambiáveis 14. [00140] A atenção é agora dirigida para as figura 1b, figura 1c, figura 1d e figura 1e que ilustram um método preferido para suspensão de Pans-G que facilita o movimento de oscilação livre conforme obtém no estado da técnica. Os Pans-G proporcionam essa característica através do uso das rodas de suspensão 13e, conforme descrito, e copos de suporte 16 que são afixadas no topo das hastes verticais 15a do estrado de suporte 15. A figura 1c ilustra uma vista explodida da parte frontal da roda de suspensão 13c e da copa de suporte 16 conforme visto da perspectiva ilustrada na figura 1b. A figura 1d ilustra uma vista explodida da lateral da montagem conforme vista da perspectiva mais próxima ao steelpan com uma seção através do eixo de roda 13d da roda de suspensão 13c. A figura 1e ilustra uma vista plana da montagem.

[00141] As copos de suporte 16 são um projeto semicircular simples que facilita um encaixe de garra para a forma da roda de suspensão 13c. A funcionalidade da disposição pode ser adicionalmente aumentada revestindo a copa de suporte 16 e usando as rodas de suspensão 13c com material absorvente de vibração como, por exemplo, espuma. Isso atenuaria a energia de vibração transmitida entre o steelpan e o estrado de suporte 15 reduzindo, assim, a vibração solidária do estrado, uma fonte potencial de barulho no steelpan tradicional.

[00142] Em funcionamento, as copos de suporte 16 prendem as rodas de suspensão 13c no lugar facilitando um movimento completo

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37/77 de 360° do tambor pan-G em torno do eixo geométrico de rotação estabelecido pela unção de linha dos eixos 13d das rodas de suspensão 13c. Esse projeto também facilita o rápido ajuste de uma etapa dos Pan-G porque é preciso apenas colocar as rodas de suspensão 13c nas copos de suporte 16 para que o Pan-G esteja pronto para execução. A dita disposição de roda e de copa é única para instrumentos de qualquer natureza.

[00143] Teoricamente, o posicionamento simétrico dos reforços 13b e das rodas de suspensão 13c resulta em uma suspensão Pan-G com postura de 0°. Na realidade, sempre haverá um pouco de desequilíbrio devido à distribuição não uniforme na massa acima da superfície de execução 1 e repique 13 nas duas seções do tambor Pan-G em cada lado do eixo geométrico de rotação como resultado da forma não simétrica formada na superfície de execução 1 para criar áreas de nota 1a e as vibrações normais nas características dos vários materiais usados no instrumento.

[00144] A dita distribuição de massa não uniforme permite a aplicação das massas adicionais na mudança de ângulo no qual é alcançado equilíbrio, facilitando, assim, um dispositivo para ajuste da postura do Pan-G. A modalidade preferida da fixação posterior 14 na presente invenção, portanto, proporciona um dispositivo simples de ajuste de postura do instrumento durante a execução através do uso dos pesos de deslocamento de postura 14a que são fixados na fixação posterior 14 por meio de tiras magnéticas ou fitas duplas. Isso representa um aperfeiçoamento no estado da técnica onde a postura do pan tradicional é fixada na ocasião da fabricação.

[00145] As tiras magnéticas permitem ajuste rápido e fácil, mas só podem ser usadas nos ajustes posteriores 14 feitos de material magnético. Por outro lado, a fita dupla não pode ser facilmente movida

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38/77 uma vez fixada, mas pode ser aplicada em fixações posteriores 14 feitas de material não magnético.

[00146] A modalidade preferida da presente invenção usa pesos de deslocamento de postura 14a maior do que 0,11 kg (0,25 lb) para os instrumentos menores, o Soprano-G, afixado no ajuste posterior 14 sob o repique 13. O posicionamento dos pesos de deslocamento de postura 14a exatamente abaixo do repique 13 reduz sua visibilidade e notabilidade. O maior ângulo posicional será alcançado se a postura dos pesos de deslocamento de postura 14^a forem colocados a meio caminho entre as rodas de suspensão 13c. A seleção de peso dos pesos de deslocamento de postura 14^a depende da distribuição de peso real no Pan-G e da variação do ajuste de postura requerido.

[00147] O instrumento tradicional é suspenso por uma corda, cordão, gêmeo ou plano similar para um estrado de suporte e é permitido a oscilar livremente à medida que as notas na superfície de execução são batidas. Esse movimento de oscilação livre se tornou uma norma nas execuções de steelpan à medida que permite um grande grau de liberdade de expressão. O uso de uma roda de suspensão 13c para sustentar o Pan-G e proporcionar o movimento de oscilação livre durante a execução é considerado uma idéia nova e, portanto, um aperfeiçoamento significativo para o estado da técnica.

[00148] É agora considerada a figura 2, que ilustra uma vista em corte lateral da modalidade preferida da superfície de execução 1 do Pan-G. Ao contrário do estado da técnica, a modalidade preferida da superfície de execução 1 é composta em natura sendo dotada de quatro partes separadas. Essas são o bojo principal 1d, uma gaxeta de isolamento 1f, um bojo secundário 1g e coberturas de nota 1c.

[00149] O bojo secundário 1g é fixado ao bojo primário 1d pela gaxeta de isolamento 1f que é feita de um tape de costado duplo tipo industrial como, por exemplo, comercialmente disponível 3M VHB. Na

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39/77 modalidade preferida da presente invenção, o bojo secundário 1g é inserido em um anel embutido de tamanho apropriado na face interna do bojo que forma a superfície de execução 1 de modo a preservar a continuidade da superfície de execução 1.

[00150] A seguir é ilustrado como o conceito de um bojo secundário é aplicado em um Soprano-G para o qual é desejada uma variação de 3 oitavas partindo de A₃. Como tal, o bojo secundário no dito SopranoG deve suportar 12 notas partindo de A₅ correspondendo à terceira oitava de notas. Já foi determinado que o dito Soprano-G é dotado de uma área de superfície de execução mínima de 4646,4 cm², um raio de 32,7 cm (12,9 polegadas) e uma profundidade de 25,4 cm (10 polegadas). As equações de projeto steelpan sugerem que a área mínima requerida para o bojo interno é de 510,8 cm² que é obtida em uma superfície de diâmetro 20,000cm (8,00 polegadas) em uma profundidade de 8 cm (3,1 polegadas).

[00151] O bojo principal 1d é criado primeiro formando a superfície de execução para o tambor requerido para suportar todas as notas na variação especificada. Para a modalidade preferida do Pan-G, isso requer metal de lâmina de afundamento de forma circular com um diâmetro de 67,31 cm (26,5 polegadas) para a profundidade necessária conforme determinado a partir das equações do projeto steelpan. Após o afundamento, um furo de diâmetro 20,00 cm (8,00 polegadas) é cortado no meio da superfície de execução 1. O perímetro da dita invenção de 6 polegadas. Um flange circular de espessura 0,32 cm (0,125 polegada) 1e de diâmetro interno 20,00 cm (8,00 polegada) e largura de 0,64 cm (0,25 polegada) é então soldado no perímetro afundado do furo.

[00152] O bojo secundário 1g é formado com um flange de encaixe similar 1h. Dependendo da variação musical do tambor, a espessura do bojo secundário 1g varia de 0,35 mm (0,13 polegada) para o SoPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 45/92

40/77 prano-G a 0,7 mm /0,26 em espessura para o Grave G-6. O bojo secundário 1g é fabricado primeiro por soldagem de precisão de um flange circular de espessura 0,64 cm/0,25 polegadas 1h de diâmetro interno 20,00 cm/8,00 polegadas e largura de 0,64 cm/0,25 polegadas para um intervalo de metal de lâmina circular de 1,00 mm/0,04 polegadas de espessura de diâmetro 21,59 cm/8,5 polegadas. A parte do intervalo de metal de lâmina que não está fixada ao flange 1h é então afundada para criar o perfil da forma requerida no bojo secundário 1g. O bojo secundário 1g é então polido ou esmerilhado com precisão para atingir o perfil de espessura desejado.

[00153] O bojo secundário 1g pode ser considerado como um tambor em miniatura que é afinado para os tons das notas mais altas que são normalmente colocadas no anel concêntrico mais interno das notas do tambor composto original. Para a modalidade preferida do pan Soprano-G, isso corresponde, por exemplo, à sexta oitava. O uso do material que é mais fino do que aquele usado para o bojo principal 1d e endurecido termicamente e tratamento químico proporciona um meio aperfeiçoado para a criação de notas no registro mais alto de cada tambor. O dito tratamento térmico e químico são processos conhecidos daqueles versados na técnica de metalurgia. O endurecimento do material aumenta a tensão residual no aço e, portanto, permite frequências de vibração mais altas assim como o aperto de uma corda em um violão aumenta o tom gerado.

[00154] Os flanges 1e, 1h servem como reforçadores para o bojo principal 1d e o bojo secundário 1g.

[00155] A gaxeta de isolamento 1f serve a função muito importante de acoplamento das vibrações do bojo principal 1d e do bojo secundário 1g ao mesmo tempo em que age como um prendedor mecânico eficaz. Essa função de acoplamento é vital conforme mostrou a experiência que as notas mais internas do steelpan tradicional são difíceis

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41/77 de fabricar para um nível alto de clareza musical devido ao forte grau de acoplamento que existe entre essas notas e toda a estrutura. O alto grau de acoplamento advém do fato de que essas notas tendem a ser bastante duras como resultado das tensões residuais requeridas para gerar os tons mais altos.

[00156] A atenuação do nível de vibração transferida entre as superfície secundária e primaria devido à gaxeta de isolamento pode ser modelada por uma massa sustentada em uma mola e amortecedor conectados em paralelo. A parte principal da massa, m, é aquela do bojo secundário, enquanto a gaxeta de isolamento contribui a constante de mola, k, e o coeficiente de fricção de amortecedor, b. A atenuação da velocidade aplicada, Vo, do bojo principal para a velocidade resultante, V₁, em qualquer frequência sinusoidal fornecida ω rad/s é então

V_L I bW + k^{2 V}0 \(k -mW )² + b²W [00157] A atenuação é a unidade em ω = 0 e vai para zero à medida que ω aumenta para ¥. Se a frequência mais baixa desejável de interesse na superfície secundária for ω0, correspondente à nota mais baixa na superfície principal ou a frequência de ressonância estrutural mais baixa da superfície principal, então b=mωo²/4 fornece uma atenuação de 0,47 ou 6,5dB ou mais quando a superfície principal está vibrando na frequência de pelo menos ω₀ rad/s.

[00158] A gaxeta de isolamento pode ser substituída por montagens contra vibração em pino como, por exemplo, aquelas disponíveis de Vibrastop.

[00159] O fato de que as notas mais internas, de tom mais alto, tendem a ser pequenas, tipicamente variando de uma media de diâmetro de 5,08 cm (2,00 polegadas) a tão pequenas quanto 3,81 cm (1,50 polegada) para o steelpan tenor tradicional, cria dificuldades na

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42/77 afinação, bem como na execução porque é requerida habilidade para moldar essas notas com o mesmo nível de atenção e detalhe como para as notas maiores e para atingir precisamente essas notas pequenas em passagens musicais rápidas. Além disso, as reflexões de onda acústica na superfície de execução, bastante distante de disparar outros ressonadores na superfície de execução 1, podem, resultar em eco perceptível devido ao tamanho da superfície de execução e a distância correspondente que as ditas ondas acústicas devem percorrer antes de impactar no limite estabelecido pelo repique 13. Na verdade, as medidas de interferometria laser de níveis de vibração frequentemente revelam outras partes da superfície de execução 1 que vibram nas frequências modais de algumas notas mais internas, algumas vezes em níveis de vibração mais altos do que as próprias notas.

[00160] O uso de um bojo secundário 1g supera esses problemas pela criação de uma superfície para qual as geometrias relevantes podem ser mais altamente controladas. A superfície do bojo secundário 1g também age para reduzir o efeito dos reflexos acústicos no material do bojo secundário 1g porque a distância percorrida pelas ondas acústicas para o perímetro do bojo secundário é muito menor do que no caso da técnica antecedente.

[00161] O uso de material mais fino para formar o bojo secundário 1g facilita um aumento moderado no tamanho da nota porque a massa da nota no instrumento tradicional pode ser agora distribuída sobre uma área maior. Nessa base de conservação de massa, uma redução na espessura por um fator, k, iria requerer um aumento na área do bojo secundário 1g pelo mesmo fator k e um aumento correspondente 4k na dimensão da nota.

[00162] Considerando que a espessura típica da parte central de um tenor tradicional é de 0,6 mm (0,024 polegada), e presumindo que as notas no bojo secundário são de espessura na ordem de 0,35 mm

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43/77 (0,015 polegada), o aumento correspondente na dimensão da nota deve ser na ordem de 30%.

[00163] O projeto composto da superfície de execução é, portanto, visto para facilitar a criação de uma oitava completa de notas no Soprano-G que estende a variação musical superior do que se obtém na técnica antecedente. Além disso, as ditas notas são tanto quanto 30% maior do que é obtido em um pan tenor tradicional, o desempenho musical é aperfeiçoado porque as notas são mais fáceis de bater e o som produzido dessas notas maiores será mais alto.

[00164] A figura 2 ilustra um bojo secundário orientado em um modo côncavo similar ao bojo principal. Contudo, o bojo secundário pode também ser invertido em um modo convexo para fixação no bojo principal. Essa orientação convexa é dota de duas vantagens. Primeiro, as notas no bojo secundário estão agora situadas mais próximas ao pannist do que para os bojos secundários com uma orientação côncava, conforme ilustrado na figura 2. Em segundo lugar, não é absolutamente necessário criar uma abertura na superfície de execução principal para acomodar o bojo secundário, apesar de ser aconselhável para limitar a transmissão acústica através do centro da superfície de execução, conforme descrito acima. O dito bojo secundário pode simplesmente ser afixado no bojo principal após a preparação adequada da parte central do bojo principal para acomodar a fixação do bojo secundário, flange e gaxeta de isolamento.

[00165] Nos grupos de nota dos pans Mediano-G e Soprano-G que são radialmente opostos pode resultar um nível de dissonância como uma consequência da transmissão de energia entre as ditas notas. Como tal, é preciso implementar mecanismos para separar acusticamente as notas e assim reduzir a transferência de energia sonora através do centro desses instrumentos.

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44/77 [00166] Enquanto esse modo de acoplamento acústico será significativamente reduzido em virtude do flange formado para encaixar o bojo secundário, pode ser adicionalmente reduzido pela carga de massa seletiva do suporte de rede na superfície de execução ou pela adição de artefatos na superfície de execução para impedir a transmissão da energia acústica.

[00167] No último caso, e como se obtém na técnica antecedente, as notas podem ser separadas por áreas rígidas que não são afinadas, ranhuras, furos, fendas, tratamento térmico localizado seletivo de áreas entre as notas e as fixações rígidas nas áreas de rede de suporte 1b na adjacência das notas.

[00168] Pela primeira lei de movimento de Newton,

F = ma onde F é a força aplicada, m é a massa na qual a força é aplicada e a aceleração resultante. Portanto, a adição de massa por um determinado fator x, resulta em uma redução na aceleração do mesmo fator, x, para a mesma força aplicada. Isso resulta em níveis mais baixos de vibração, a quantidade da qual pode ser estimada pelo fator para o qual a massa em uma seção particular da rede de suporte 1b foi aumentada.

[00169] Para uma mola com reforçadores k e uma determinada massa, m, é sabido que a frequência ressonante do movimento da massa quando pendurada da mola é fornecida por

[00170] Portanto, a adição de massa também reduz as frequências de ressonância atribuídas para modos não musicais.

[00171] A presente invenção, portanto, proporciona níveis mais altos de isolamento entre as notas e separação por adição seletiva de massa, carga de massa concluída por aqueles versados na técnica de controle de vibração, como um dispositivo de tratamentos de absorção

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45/77 de vibração na rede de suporte 1b da superfície de execução 1. As massas usadas para esse fim podem ser concentradas em determinados pontos da rede de suporte 1b ou distribuídas através da dita rede de suporte 1b. O dito tratamento também fornece o benefício de suprimir ressonâncias não musicais de tom alto não desejadas que sejam típicas no instrumento tradicional.

[00172] O uso de tratamentos de absorção de vibração comerciais como, por exemplo, Dynamat e Dynamat Xtreme também aumenta as propriedades de abafamento de vibração de massa aumentada através do uso de materiais que empregam fricção para converter energia de vibração em calor. A dita energia teria sido de outro modo convertida em som.

[00173] Na modalidade preferida da presente invenção, as notas no bojo principal 1d e bojo secundário 1g são separadas na maneira tradicional pela rede de suporte 1b. A dita rede de suporte 1b é aumentada para esse fim por calor ou tratamento químico localizado para aumentar a rigidez da estrutura sendo bem-conhecida daqueles versados na área de metalurgia. Além disso, os tratamentos de absorção de vibração são também aplicados à rede de suporte 1b. A quantidade de massa e o tratamento de absorção de vibração requeridos são determinados a partir do grau do acoplamento de nota conforme medido usando interferometria laser ou outras técnicas conhecidas por aqueles versados na técnica de medição de vibração.

[00174] Pode ser usada uma ampla variedade de materiais para a superfície de execução 1. As propriedades essências dos materiais são (a) desempenho de fadiga alto (b) platô de ressonância aceitável (c) relação linear entre a amplitude de tensão e energia de abafamento específica (d) materiais tratáveis termicamente onde a condição metalúrgica pode ser alterada para reduzir o abafamento interno (energia

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46/77 dissipada por volume de unidade por ciclo) (e) materiais isotrópicos onde haja as propriedades de abafamento homogêneas.

[00175] Os materiais possíveis incluem metais não ferrosos como, por exemplo, (a) Alumínio e suas ligas: Alumínio contendo até 2% de magnésio, e rolado a frio, (b) Cobre e Ligas de Cobre: 99,95% de cobre, 70% de cobre 30% de zinco, 65% de cobre 35% de zinco (c) Ligas de Manganês: 88% magnésio, 10% alumínio, mais de 2% de manganês, zircônio, zinco, (d) Níquel, Titânio.

[00176] Os materiais possíveis também incluem metais ferrosos como, por exemplo, aços de Carbono contendo de 0,04% a 0,15% de Carbono com enxofre baixo (<0,001%) e de qualidade de delineamento, aços carbonizados com até 0,3% de carbono, aços inoxidáveis que são aços inoxidáveis Austeníticos estabilizados por nióbio ou titânio que não é trabalhado endurecido.

[00177] O bojo principal 1d e o bojo secundário 1g não precisam ser fabricados do mesmo material. Na verdade, os metais usados para cada bojo podem ser selecionados com base na variação musical e no custo.

[00178] A modalidade preferida utiliza aços de Carbono contendo de 0,04% a 0,15% de Carbono com enxofre baixo (<0,001%) e qualidade de delineamento para ambos os bojos.

[00179] Como a presente invenção apresenta os instrumentos que oferecem uma variação mais ampla de notas do que obtida da técnica antecedente há uma dificuldade correspondente no projeto do bastão ou taco que deve ser selecionado para estimular apenas os dois ou três sobretons que são tradicionalmente afinados para cada nota e não estimulam as parciais mais altas que irão naturalmente existir nas ditas notas. As ditas parciais mais altas são usualmente não musicais em caractere e conduzem para um som metálico indesejável frequente.

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47/77 [00180] É reconhecido que a resposta de uma nota para uma batida depende da função de força, sendo o perfil da força versus o tempo que é aplicado na nota quando batida. A dita função de força é uma consequência da maneira na qual o executante executa a batida, bem como a seleção de bastão de execução. É sabido que as propriedades de bastão críticas são sua massa e sua concordância. As mesmas afetam o tempo de contato, o tempo do bastão em contato com a nota durante uma batida e a área de contato máximo durante a batida. [00181] Os percentuais baixos da energia de impacto de um bastão são conferidos para frequências modais com períodos que são mais curtos do que o tempo de contato. As frações mais altas são conferidas para as frequências modais com períodos mais longos do que o tempo de contato.

[00182] No Soprano-G, por exemplo, os períodos de nota fundamentais diferem por uma proporção de 8 para 1, tornando difícil um único bastão estimular eficazmente todas as notas no pan. As notas internas, isto é, aquelas com tons mais altos, requerem um bastão com tempos de contato baixo que iria resultar em uma concordância alta, isto é, bastão duro. Contudo, para um bastão da mesma massa, as notas externas, isto é, aquelas com tons mais baixos, requerem um bastão com tempos de contato mais longos que iria resultar em um bastão com cabeças de concordância baixas, isto é, um bastão mais flexível.

[00183] Na presente invenção, esses requisitos são atendidos por (a) utilização de um bastão que seja dotado da concordância requerida para as notas de tom mais alto no tambor relevante e (b) utilizando as coberturas de nota 1c feitas de um material de concordância e espessura apropriadas para cobrir as notas de tom mais baixo. Em essência, essa abordagem remove algum material de concordância da cabeça do bastão de execução e coloca o mesmo na nota. As coberturas de

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48/77 nota 1c não devem ser tão pesadas que possam afetar o tom da nota. As mesmas devem também ser finas o suficiente para assegurar tempo de contato adequado quando batidos com o bastão. O steelpan Soprano-G, por exemplo, as coberturas de nota 1c são aplicadas apenas nas notas no anel mais externo, o Anel 0 1i e o anel central, o anel 1 1j. As mesmas podem ser agora executadas satisfatoriamente com um bastão ou taco projetado para uso ótimo no anel mais interno, o anel 2 1k. Essa abordagem pode ser usada mesmo se a implementação Pan-G específica não utilizar o projeto composto incorporando um bojo secundário 1g.

[00184] As coberturas de nota 1c são feitas de material concordante como, por exemplo, feltro, borracha, silicone ou outro material sintético similar. Contudo, os testes mostraram que as coberturas de nota 1c são muito eficazes quando o material concordante do qual as mesmas são feitas é da consistência de feltro e não de material de borracha ou outro material sintético similar usado na maioria dos bastões. A espessura do feltro assim aplicado não deverá exceder 1 mm (0,025 polegada).

[00185] Além disso, as coberturas de nota 1c não deveriam ser consolidadas na nota porque isso iria afetar a flexibilidade de vibração da nota. Em vez disso, as coberturas de nota 1c são encaixadas próximo à nota e presas no lugar apenas nas seções de rede de suporte 1b que formam os limites da dita nota. São alcançados melhores resultados se o material for encaixado na nota de maneira que não haja nenhum espaço de ar entre a cobertura e a própria nota.

[00186] A modalidade preferida da superfície de execução 1 usa feltro de espessura entre 0,5 mm (0,013 polegada) a 1 mm (0,25 polegada) consolidado na superfície de execução nos limites da nota usando tape de dupla face.

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49/77 [00187] Novamente é feita referência à figura 1. A saia do steelpan tradicional é uma consequência da fabricação do instrumento tradicional proveniente dos barris. Contudo, a modalidade preferida da presente invenção proporciona um aperfeiçoamento no projeto do tubo tradicional para steelpans Soprano-G, Segunda Voz-G e Mediana 3G através do uso de uma fixação posterior 14 que na verdade cobre parcialmente a parte posterior da superfície de execução.

[00188] O uso de estruturas de cúpula ou bojo para essa finalidade proporciona a força e a rigidez requeridas. A fixação de cúpula pode ser de construção sólida, de malha rígida ou uma combinação das duas. É exigido um projeto acústico cuidadoso para assegurar que a precisão musical e as características de desempenho do instrumento não sejam comprometidas pela alteração na carga de impedância acústica apresentada na superfície de execução. Por exemplo, a inclusão de uma abertura cuidadosamente projetada em uma fixação posterior sólida 14 nos steelpans Mediano-G, Segunda Voz-G e Soprano-G serviria para minimizar a carga de impedância acústica ao mesmo tempo aumentando a projeção de som em uma direção escolhida.

[00189] O projeto Pan-G da presente invenção facilita outros projetos de fixação posterior 14 que aumentam a projeção acústica do instrumento. As pesquisas mostraram que os padrões de radiação dos instrumentos steelpan tradicionais não favorecem projeção máxima de som para onde um público estará tipicamente localizado. Especificamente, nos instrumentos que cobrem as variações centrais e superiores, os padrões de radiação tendem a serem concentrados ao longo do eixo geométrico principal do tambor, isto é, em direção ao topo e da parte traseira da superfície de execução. Isso significa que a energia de som máxima é ou projetada de volta ou para o músico ou devido à postura do instrumento em um típico, projetada para o assoalho. No

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50/77 último caso, o som é ou refletido ou absorvido dependendo do material do qual o assoalho é construído.

[00190] O projeto acústico cuidadoso da fixação posterior 14 conduziria um aperfeiçoamento substancial na dirigibilidade do instrumento. A restrição do projeto principal é que a carga de impedância acústica na superfície de execução 1 não deve diferir significativamente daquela que obtém a superfície de execução descarregada 1. Além disso, a fixação posterior 14 deve proporcionar fácil acesso à superfície de execução 1 de maneira a facilitar uma nova afinação do instrumento. Na prática, a variação na carga de impedância acústica pode ser compensada até certo ponto por uma afinação final do instrumento quando a fixação posterior está no lugar.

[00191] A filosofia do projeto Pan-G de fato, portanto, permite três categorias de fixações 14.

[00192] Fixações do tipo 1 são projetadas apenas para proteger a face posterior da superfície de execução 1 usando um projeto de fixação posterior rígida 14 que é caracterizada pelo máximo possível de abafamento da estrutura física sobre toda a variação audível de 20 Hz a 20 kHz.

[00193] O projeto do tubo cilíndrico adicional que permanece após o corpo do tambor original ser cortado, se apropriadamente reforçado para minimizar ou eliminar vibração solidária da estrutura de fixação 14, em um exemplo de um Tipo 1 de fixação posterior 14.

[00194] Para o dito projeto de tubo cilíndrico, a rigidez requerida para a supressão de vibrações indesejadas podem ser obtida por uma variedade de dispositivos físicos. Os mesmos incluem o uso de materiais resistentes à vibração como, por exemplo, madeira, fibra de vidro, compósitos ou sintéticos ou metal de espessura apropriada, tratamento e material apropriadamente reforçado para reduzir ou eliminar os modos de vibração natural associados à tal estrutura. EspecificamenPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 56/92

51/77 te, a extremidade aberta do tubo precisa ser reforçada de maneira a reduzir ou eliminar os modos de vibração natural que são dotados de antinodos na dita extremidade aberta. O reforço pode ser alcançado pela afixação de braçadeira de reforço de vários projetos na extremidade do tubo. Em todos os casos, a dita braçadeira deveria ser de modo a não restringir o acesso à face posterior da superfície de execução e de modo a facilitar a manutenção e nova afinação de acordo com a necessidade.

[00195] A figura 3 ilustra uma modalidade preferida do Tipo 1 da fixação posterior 14 usando um projeto de tubo cilíndrico que é fabricado de um aço macio de 1,5 mm. A lâmina de aço da qual é fabricado o tubo é rolada para um diâmetro apropriado para fixação no rebite 13 e então cortada para a extensão desejada. Como o Tipo 1 de fixação posterior é projetado mais para proteção da superfície de execução 1 do que por razões acústicas, as extensões devem ser escolhidas primeiro para corresponder às profundidades do bojo da superfície de execução 1, mas pode de outro modo seguir as extensões tradicionais. Para o Soprano-G o mesmo deve ser tipicamente de 20,3 cm (8 polegadas), mas não maior do que 25,4 cm (10 polegadas). Para o steelpan Segunda Voz -G o mesmo deve ser de 25,4 cm (10 polegadas), mas não maior do que 35,6 cm (14 polegadas). Para o Mediano3-G, o mesmo dever ser tipicamente de 35,6 cm (14 polegadas), mas não maior do que 45,8 cm (18 polegadas). Para o Grave 6-G o mesmo dever ser tipicamente de 86,36 cm (34 polegadas).

[00196] Um flange 14c para a extremidade do tubo que deve ser afixado no rebite 13 é usado para facilitar a fixação no rebite 13. A montagem do tubo, compreendendo o tubo e o flange, é então tratado termicamente para aliviar a tensão interna criada pelo processo de rolamento. A redução na tensão interna também tenderá a reduzir as frequências modais ajustadas pelas ditas tensões, de maneira similar

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52/77 para a redução do tom que ocorre com a redução da tensão na corda em pianos e violões. O material deve ser dotado de um tamanho de grão não refinado de maneira a aumentar adicionalmente as propriedades de absorção de vibração da fixação posterior 14.

[00197] A fixação do flange no rebite 13 é efetuada com porcas e pinos. Para eliminar o ruído de contato são aplicados porcas e pinos a cada 5 cm (2 polegadas) ao longo da circunferência de flange; além de uma gaxeta feita de cortiça, feltro ou outro material de abafamento de vibração é usado entre o flange e o rebite 13.

[00198] A resistência à vibração é adicionalmente alcançada corrugando a superfície do aço usado na mesma. Os peritos na análise e controle de vibração sabem que os ditos anéis de enrugamento desempenham o papel de uma braçadeira que proporciona resistência para flexão em metais de lâmina. As rugas que formam o enrugamento assim formado deveria ser de 2,54 cm (1,00 polegada) de altura com uma largura máxima de 2,54 cm (1,00 polegadas) e espaçadas não mais do que 7,62 cm (3 polegadas) de distância. A superfície interna do Tipo 1 de fixação posterior deve ser revestida com materiais ou revestimentos de absorção de vibração comercialmente disponíveis como, por exemplo, Dynamat Extreme.

[00199] A extremidade do tubo oposto à superfície de execução permanece aberta e é reforçada com um anel 14d encaixado na circunferência. O dito anel 14d é feito de aço macio de seção circular oca de 1,25 cm (0,50 polegada). A espessura mínima de aço usado para o anel é uma Tabela ANSI 40.

[00200] Fixações posteriores do tipo 2 14 são projetadas para proteger a face posterior da superfície de execução 1 enquanto ao mesmo tempo aumenta as características de radiação sonora do Pan-G através do projeto apropriado da dita fixação posterior 14 para agir como um radiador eficaz de energia sonora sobre a variação musical

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53/77 do instrumento no qual está afixada. Essa categoria é dividida em duas categorias secundárias.

[00201] O tipo 2a de fixação posterior 14 usa ressonadores de vários projetos afinados para algumas ou todas as notas que estão presentes no instrumento relevante. Uma resposta de frequência ideal de um Tipo 2a de fixação posterior 14 iria, portanto, consistir em picos de ressonância apenas nas várias frequências de nota presentes no instrumento relevante. Os ditos ressonadores usados no Tipo 2a de fixação posterior 14 iria notavelmente mudar o timbre do instrumento e resultar no aumento de níveis de sonoridade.

[00202] O Tipo 2b de fixações posteriores 14 emprega uma estrutura de fixação posterior 14 que assegura radiação de intensidade de nível sonoro uniforme a partir da dita fixação posterior 14 através do espectro audível. A resposta de frequência ideal de um Tipo 2a de fixação posterior 14 iria, portanto, evitar qualquer característica e ressonância significativa, mas ser passagem de faixa em natura, sendo dotada de resposta plana através da variação musical do instrumento e rolando abaixo dos limites de frequência inferior e superior. O dito Tipo 2b de fixações posteriores 14 não empregaria como extremo um abafamento como o Tipo 1 de fixações posteriores 14 mas iriam exibir níveis relativamente baixos de vibração em todas as frequências de estimulação, comparado ao Tipo 2a de fixações posteriores 14 para o qual o pico de níveis de vibração nas frequências de ressonância projetadas. A radiação sonora eficaz seria como uma consequência da área de superfície grande da fixação posterior.

[00203] A modalidade preferida de um steelpan Soprano-G com um Tipo 2a de fixação posterior 14 usa um grupo de tubos 17, conforme ilustrado na figura 4. A figura 4a ilustra a vista lateral com o invólucro externo 18 da fixação cortada para expor o grupo de tubos 17 no mesmo. O invólucro externo é exatamente como o tubo único tradicioPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 59/92

54/77 nal do Tipo 1 de fixação posterior 14 já descrito. O grupo de tubo compreende um grupo de tubos de extremidade aberta 17 de diâmetro pequeno, tipicamente de 5,08 cm (2 polegadas) a 10,16 cm (8 polegadas). A extensão de cada tubo 17 é ajustada de maneira a assegurar que a ressonância do tubo corresponda à frequência de nota fundamental.

[00204] A figura 4b ilustra uma vista posterior do steelpan Soprano-G com uma fixação posterior 14 contendo um grupo de tubos 17. A figura ilustra a inclusão da armação 19 na qual os tubos são presos. A armação 19 compreende as braçadeiras circulares concêntricas 19a presas juntas pelas braçadeiras radiais 19b. Ambas as braçadeiras circulares 19a e as braçadeiras radiais 19b são feitas de alumínio ou aço de seção transversal quadrada oca ou circular oca de 1,25 cm (0,5 polegada) de diâmetro em corte transversal. A própria armação é presa no invólucro externo 18.

[00205] A fórmula relacionada às frequências ressonantes e à geometria de tubo para um tubo aberto é conhecida como ^f _ 2(L + 0.3d) onde f_n é a frequência ressoante nth, n é um inteiro positivo, d é o diâmetro do tubo, L a extensão do tubo e v a velocidade do som no ar. O fator 0,3d é um fator de correção de extremidade usado para compensar a dissipação do som na extremidade do tubo. O fator L+0,3d, portanto, corresponde a ¹Z> de comprimento de onda da frequência de nota.

[00206] A fórmula se aplica para diâmetros de tubo que sejam menores do que ¹Λ do comprimento de onda da frequência aplicada. Para o pan Soprano-G isso varia de 33,02 cm (13 polegadas) a 4,06 cm (1,6 polegada). A modalidade preferida do Tipo 2a de fixação posterior 14 como aplicada ao steelpan Soprano-G usa tubos de 5,08 cm (2,00 polegadas) de diâmetro para o Anel 0 l1, tubos de 2,54 cm (1,00 polePetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 60/92

55/77 gada) para o anel 1 1j e tubos de 1,27 cm (0,5 polegada) para o Anel 2 1k. Essa seleção resulta em tubos de extensão variando de 71,48 cm (28,14 polegadas) a 8,93 cm (3,52 polegadas) para o pan Soprano-G. [00207] Cada tubo do grupo é colocado abaixo de uma única nota. O diâmetro do tubo é escolhido para cobrir ¹Λ da área de superfície da nota correspondente e colocação é acima de um quadrante da nota, evitando quaisquer linhas modais. Isso é feito dessa maneira para minimizar a possibilidade de cancelamento da segunda e terceira parciais, portanto, maximizando os níveis de intensidade sonora na boca do tubo.

[00208] Um grande benefício do projeto de grupo de tubo é que cada nota individual é agora associada com um único ressoador enquanto a saia dos steelpans tradicionais, fixações posteriores 14 de Tipo 1 bem como as fixações posteriores 14 de Tipo 3 proporcionam apenas um único ressoador para todas as notas.

[00209] Além disso, como os tubos são abertos em ambos os lados, seus modos de ressonância ocorrem em todos os múltiplos da frequência de ressonância fundamental e não há ressonância nula como para os steelpans tradicionais. Esses benefícios facilitam um projeto de radiador acústico melhor.

[00210] Contudo, para um efeito acústico máximo, a extensão de tubo requerida poderia ser bastante longa. Na verdade, para o Grave6G, o tubo mais longo é de 349 cm (135 polegadas) de extensão. Esse problema pode facilmente ser tratado, por exemplo, dobrando o tubo conforme é feito em uma tuba.

[00211] A figura 5 ilustra a modalidade preferida de um Pan-G com uma fixação posterior 14 de Tipo 2b que utiliza seções ressoantes afinadas 20 da estrutura da fixação posterior 14 que ressoa na frequência fundamental das notas mais próximas ao aro do pan.

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56/77 [00212] Na modalidade preferida de um Tipo 2b de fixação posterior 14 as seções ressoantes 20 são na verdade notas afinadas similares àquelas que são formadas na superfície de execução 1. As implementações alternativas incluem, por exemplo, o uso de palhetas, cortadas no corpo da fixação posterior 14 e afinadas para a frequência por ajuste da extensão da palheta.

[00213] A modalidade preferida do Tipo 2b de fixação posterior 14 é dotada de vantagem sobre o Tipo 1 e o Tipo 3 de fixações posteriores 14 de prontamente facilitar a projeção do som para ser afinado para notas individuais no instrumento. Na verdade, as seções afinadas 20 podem ser amortecidas ou silenciadas para reduzir suas respectivas contribuições para o campo sonoro permitindo os ajustes de campo que resultariam em um grau de desigualdade nos níveis sonoros de todas as notas. O amortecimento pode ser alcançado, por exemplo, por carga de massa. Além disso, fixações posteriores 14 do Tipo 2b são dotadas da vantagem sobre fixações posteriores 14 do Tipo 2a por serem mais fáceis e mais econômicas para fabricar, bem como por serem mais portáteis.

[00214] O Tipo 3 de fixações posteriores 14 são projetadas para proteger a face posterior da superfície de execução 1 ao mesmo tempo em que aumenta as características de radiação sonoras do Pan-G através da ressonância acústica do ar encerrado pela fixação posterior 14 e superfície de execução 1. Um Tipo 3 puro de fixação posterior 14 utiliza uma estrutura de fixação posterior muito rígida como no caso de um projeto do Tipo 1 mas não inclui o uso de ressonadores sólidos como no caso do Tipo 2 de fixações posteriores 14 usando, em vez disso, as dinâmicas do movimento do ar no invólucro criado pela fixação posterior 14 e a superfície de execução 1 para alcançar as características de radiação requeridas.

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57/77 [00215] É possível combinar as características das configurações tanto do Tipo 2 quanto do Tipo 3 em uma fixação posterior 14 que inclua ressonadores de som no corpo das fixações posteriores 14 que são projetadas para fator em considerações acústicas.

[00216] A figura 6 ilustra uma modalidade preferida de um SopranoG com um tipo 3 de fixação posterior 21. A dita fixação posterior 21 compreende uma estrutura de cúpula ou bojo invertida com uma abertura de orifício 22 na base extrema do bojo. A dita abertura de orifício 22 é fabricada grande o suficiente para permitir radiação direta proveniente do anel mais interno, o Anel 2 1k, do Soprano-G, correspondente às variações musicais mais altas no pan. A figura 6a ilustra a vista superior, conforme vista pelo executante. A figura 6b ilustra uma vista em corte da perspectiva lateral. A figura 6c ilustra uma vista da face inferior. A abertura de orifício 22 é claramente ilustrada no centro onde cobre apenas as doze notas 1a do Anel 2 1k na superfície de execução 1.

[00217] O volume da cavidade criada pelo Tipo 3 de fixação posterior 21 e a superfície de execução 1, bem como o tamanho do orifício, são projetados para aumentar a frequência de nota mais baixa no instrumento. Esse projeto é mais bem-adequado para o Mediano-G ou Grave6-G, onde leva um ligeiro aperfeiçoamento em portabilidade, mas é facilmente aplicável aos instrumentos Medianos3-G e SopranoG. O projeto também deve ser de tal modo que a carga nas notas na superfície de execução seja mínima.

[00218] O Pan-G com o Tipo 3 de fixação posterior 21 pode ser modelado como um ressoador Helmholtz que é conhecido como sendo dotado da frequência ressonante f = ^pp _x = C ^rp ^f 2p V(l.7r_p) 2 \ 1.7 pV

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58/77 onde c é a velocidade do som, nominalmente 340m/s, r_p = d/2 no raio do orifício, d é o diâmetro do orifício, e V o volume encerrado no PanG e fixação posterior perfurada. O fator 1,7 r_p é a extensão equivalente L do ressoador clássico que é dotado do volume V que é fechado exceto por uma abertura para o ar através de um tubo de extensão L e raio r_p.

[00219] A resposta de frequência correspondente em passagem de faixa com o fator Q fornecida por

Q = 2π

4.9V onde onde B é a largura de faixa 3-dB do ressoador.

[00220] A fim de aplicar essa fórmula, deve ser calculado o volume

V. Uma estimativa dessa quantidade é obtida presumindo que a superfície de execução 1 seja uma tampa esférica com raio de base r e altura hps. Também é presumido que o Tipo 3 de fixação posterior 21 seja aquela parte de uma tampa esférica de altura hra que compartilha a mesma base da tampa esférica que está na superfície de execução que permanece após a remoção da tampa esférica menor da altura hp e da base com raio rp. A remoção da dita tampa esférica cria o orifício 22 com o raio rp. Para melhor ilustrar as variáveis definidas é feita agora referência à figura 7 que aplica essa suposição na representação da vista lateral do Pan-G com o Tipo 3 de fixação 21, ilustrado na figura 6 e também ilustra a notação usada para estabelecer a fórmula para V. [00221] O volume V é obtido pela subtração dos volumes combinados da tampa esférica removida do Tipo 3 de fixação posterior 21 para criar o orifício e o volume encerrado na superfície de execução do voPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 64/92

59/77 lume total da tampa esférica da qual o Tipo 3 de fixação posterior 21 é formado. Isso é fornecido por v =P[(3r^! + F )-(3r^J + hl )-(}< + h)] ··— 3^ + [00222] O acima mencionado descreve as equações relevantes para o Tipo esférico 3 de fixação posterior perfurada 21. Uma abordagem preferida para o projeto do Tipo esférico 3 de fixação posterior perfurada 21 iria primeiro escolher valores adequados para o fator Q, Q, e frequência ressonante, f_r. O raio de orifício e volume de instrumento requeridos pode ser calculado de

1.66c

PQfr e

v='

PQf?

Q, f_r deveriam ser escolhidos de maneira que

Qf > ^Pp max ' 1.66c onde rpmax é o máximo raio de orifício permitido; isso seria tipicamente 25% do raio da base da tampa esférica que forma a superfície de execução 1 ou menos para assegurar comportamento tipo Helmholtz, bem como soluções realísticas.

[00223] A desigualdade mostra que o comércio precisa ser considerado na seleção de Q e f_r. Uma vez que o ressoador Helmholtz é essencialmente um ressoador de frequência única, uma estratégia e alinhar o conjunto f_r bem acima da frequência de nota mais baixa do pan e ajustar Q de maneira que a largura de faixa seja o mais ampla possível sem reduzir a sonoridade significativamente nas frequências mais baixas. O fator Q de 8,65 resulta em uma largura de faixa de 1 semitom enquanto um fator Q de 2,87 proporciona uma largura de faixa de

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60/77 ± 3 semitons como consequente redução na sonoridade na frequência ressonante.

[00224] A descrição até agora descreve as equações relevantes para o Tipo 3 de fixação posterior perfurada 21 esférico. Uma abordagem preferida para o projeto do Tipo 3 de fixação posterior perfurada 21 seria primeiro escolher valores adequados para o fator Q, Q, e frequência ressonante, f_r. O raio de orifício e volume de instrumento requeridos pode ser calculado de

1.66c

PÕFr

0.24c³ pQf

Q, f_r deveriam ser escolhidos de maneira que

Qfr *

1.66c ^Pp max onde r_pmax é o máximo de raio de orifício permitido; isso deveria ser tipicamente 30% ou menos do raio, r, da base da tampa esférica que forma a superfície de execução 1 para assegurar o comportamento do tipo Helmholtz, bem como soluções realísticas.

[00225] A desigualdade mostra que o comércio precisa ser considerado na seleção de Q e f_r.. Uma vez que o ressoador Helmholtz é essencialmente um ressoador de frequência única, uma estratégia e alinhar o conjunto f_r bem acima da frequência de nota mais baixa do pan e ajustar Q de maneira que a largura de faixa seja o mais ampla possível sem reduzir a sonoridade significativamente nas frequências mais baixas. Deve ser observado que o fator Q de 8,65 resulta em uma largura de faixa de 1 semitom enquanto um fator Q de 2,87 proporciona uma largura de faixa de ± 3 semitons como consequente redução na sonoridade na frequência ressonante.

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61/77 [00226] O Tipo 3 de fixação posterior 21 é facilmente ilustrado para aperfeiçoar a saia usada nos steelpans tradicionais, bem como o Tipo 1 e o Tipo 2a de fixações por meio de sua portabilidade aumentada. Por exemplo, supondo que a fixação posterior seja projetada para ressoar na frequência da nota mais baixa de um steelpan mediano3-G. Para um steelpan de diâmetro 67,3 cm (26,5 polegadas) isso corresponde a A2 com um fundamental de 110 Hz e requer uma extensão de tubo de 138,9 cm (54,7 polegadas).

[00227] Contudo é requerido um Tipo 3 esférico de fixação posterior perfurada 21 do tipo descrito com uma altura de tampa esférica, h_ra, de apenas 34,3cm (13,5 polegadas). Para esse projeto, a profundidade da superfície de execução é h_ps=20,3cm (8,15 polegadas), o raio do orifício é r_p = 9,3cm (3,7 polegadas) e a altura do orifício de h_p = 1,3 cm (0,5 polegadas) resultando em um fator Q de 18,2. O raio do orifício pode ser aumentado para 18,9cm (7,4 polegadas) e o fator Q diminuído para 8,5 ao mesmo tempo em que mantém a mesma frequência ressonante pela colocação de um tubo cilíndrico de 10,6 cm (4,2 polegadas) de extensão e de 67,3 cm (26,5 polegadas) de diâmetro entre a superfície de execução e a fixação posterior anteriormente mencionada. A fixação posterior modificada duplica o volume encerrado resultando em uma extensão total de 44,9 cm (17,7 polegadas).

[00228] Por outro lado, o projeto de grupo de tubo do Tipo 2a e o Tipo 2b de fixação posterior 14 proporcionam maior versatilidade na afinação da radiação proveniente de cada nota no instrumento porque cada nota é dotada de um ressoador próprio. Além disso, diferentemente da saia usada nos steelpans tradicionais, a modalidade preferida de um pan-G com um Tipo 3 de fixação posterior 21 executa apenas uma ressonância única e, portanto, exibe nenhuma ressonância nula em sua resposta e frequência e é, portanto, mais adequado como um ressoador acústico.

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62/77 [00229] O Tipo 3 de fixação posterior 21 é facilmente ilustrado para aperfeiçoar a saia usada nos steelpans tradicionais bem como o Tipo 1 e o Tipo 2a de fixações por meio de sua portabilidade aumentada. Por exemplo, um Mediano 3-G com uma nota mais baixa A₂ correspondendo a um fundamental de 110 Hz, requer extensões de tubo de até 151 cm (60 polegadas) de extensão. Contudo, requer um Tipo 3 de fixação posterior perfurada 21 esférico do tipo descrito com uma altura de tampa esférica de apenas 38,1 cm (15 polegadas). Por outro lado, o projeto de grupo de tubo Tipo 2a e o Tipo 2b de fixação posterior 14 proporcionam maior versatilidade na afinação da radiação proveniente de cada nota no instrumento porque cada nota é dotada de um ressoador próprio. Além disso, diferentemente da saia usada nos steelpans tradicionais, a modalidade preferida de um pan-G com um Tipo 3 de fixação posterior 21 executa apenas uma ressonância única e, portanto, exibe nenhuma ressonância nula em sua resposta e frequência e é, portanto, mais adequado como um ressoador acústico.

[00230] A seguir está descrita uma modalidade preferida de uma variação de instrumentos que podem ser usados para formar uma orquestra de instrumentos Pan-G. Tal orquestra compreendería exclusivamente os quatro instrumentos anteriormente descritos, isto é, Soprano-G, Segunda Voz-G, Mediano3-G e Grave6-G. Juntos, esses instrumentos abarcam as variações musicais de G1 a B6. Isso aperfeiçoa no estado da técnica por oito (8) semitons porque os steelpans acústicos tradicionais abarcam uma variação musical de A1 a F6. Além disso, o Pan-G utiliza apenas quatro instrumentos distintos para cobrir essa variação enquanto os steelpans tradicionais utilizam tanto quanto onze (11) ou mais instrumentos distintos.

[00231] A Tabela 1 ilustra uma comparação da variação da montagem Pan-G com variações musicais típicas dos steelpans tradicionais. É evidente que o novo projeto Pan-G remove o grupo que resulta

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63/77 no fato de ser dotado de um grande número de instrumentos para cobrir uma variação musical pequena reduzindo o número de instrumentos para quatro. A montagem Pan-G está agora, portanto, mais alinhada com os instrumentos tradicionais, conforme ilustrado, por exemplo, para o caso de instrumentos de corda na Tabela 1. Deve ser observado que uma orquestra de corda pode efetivamente cobrir uma variação musical ampla com apenas quatro instrumentos.

[00232] O Grave6-G da presente invenção cobre a variação musical de G₁ a C₄, um total de 30 notas ou 2 ¹Z> oitavas, em 6 tambores. O Grave6-G, portanto, excede as variações combinadas dos steelpans tradicionais de nove graves de seis graves.

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Tabela 1

. Fonte para instrumentos tradicionais: Grafico de Variaçao de Instrumento Musical, Copyright© 2002 ver, 1997_by larry solomon _rH-FT-j-ij-1—hbt iTtTt

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65/77 [00233] Os Medianos3-G cobrem uma variação musical de A₂ a A^b5, um total de 36 notas ou 3 oitavas, em 3 tambores. O mediano3-G, portanto, cobre o barítono para variação contralto e excede as variações combinadas de violoncelo-3, violoncelo-4 e steelpans violão duplo, bem como uma quantidade significativa de steelpan quadrafônico e variações steelpan de tenor grave.

[00234] Apesar da modalidade preferida do instrumento Mediano3G da presente invenção incorporar três oitavas de notas para assegurar a máxima clareza e atividade musical através de espaçamento judiciosos entre as notas, o instrumento Mediano3-G pode acomodar até 45 notas em sua superfície de execução excedendo, assim, a variação musical típica do steelpan quadrafônico no estado da técnica.

[00235] As Segunda Vozes-G cobrem a variação musical de D₃ a C^#6, um total de 36 notas em 2 tambores. O alvo são as variações de contralto e de tenor e excede as variações combinadas dos steelpans de segunda voz dupla e de tenor duplo tradicionais. O papel do instrumento de Segunda Voz-G da presente invenção é proporcionar suporte para o Soprano-G que será o instrumento de linha de frente na maioria das execuções.

[00236] Os Sopranos-G cobrem a variação musical de C₄ a B₆, um total de 36 notas ou 3 oitavas, em um único tambor. O alvo é a variação de soprano e excede a variação musical combinada de steelpan Tenor Baixo e steelpan Tenor Alto.

[00237] As variações de nota ilustradas para a montagem de pan-G na Tabela 1 são valores nominais conforme o projeto permite para as variações nas notas mais baixas por mais ou menos 2 semitons. [00238] Em comparação com o estado da técnica, a modalidade preferida da montagem Pan-G da presente invenção utiliza apenas dois determinados projetos de layout de nota. Ambos os ditos projetos de layout visam assegurar que, tanto quanto possível, as notas adjaPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 71/92

66/77 centes diferem pelo mesmo intervalo consoante, ao mesmo tempo em que facilitam fáceis movimentos das mãos para executar quaisquer das escalas mais comuns, através de uma distribuição de notas lógica e consistente.

[00239] O primeiro projeto fornecido de layout preferido da presente invenção preserva a colocação e nota relativa do circulo de quartas e de quintas em todos os ditos instrumentos da montagem, quando as notas devam ser distribuídas sobre um, três ou seis tambores. A sequência de uma oitava e no layout das quartas e nas quintas é, aumentando em quintas de C, C, G, D, A, E, B, F#, C#, A_b, E_b, B_b, F. [00240] O segundo projeto fornecido de layout preferido complementa o primeiro projeto, no sentido de que á aplicado nos instrumentos onde as notas são distribuídas sobre dois ou quatro tambores e é baseado nas duas escalas de tom completas que complementam uma a outra em qualquer oitava adjacente de notas. Partindo de C, a primeira escala de tom inteira é C, D, E, F#, A_b, B_b, Enquanto a segunda é C#, Eb, F, G, A, B.

[00241] O layout de nota preferido fornecido para o instrumento Soprano-G da presente invenção está ilustrado na figura 8 dos desenhos, enquanto o layout de nota preferido para o instrumento de Segunda Voz-G da presente invenção está ilustrado na figura 9. O layout de nota preferido para o instrumento Mediano3-G da presente invenção está ilustrado na figura 10 dos desenhos, seguido do layout de nota preferido para o instrumento Grave6-G da presente invenção, conforme ilustrado na figura 11.

[00242] O layout Soprano-G da presente invenção é uma extensão do estado da técnica, porque o mesmo amplia para o steelpan tenor e, conforme ilustrado na figura 8, é obtido pela repetição do ciclo completo de quartas e quintas nos três anéis concêntricos de 12 notas cada, compreendido de um anel externo, Anel 0 1i, um anel mediano,

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Anel 1 1j, e um anel mais interno, Anel 2 1k. Como no caso do pan tenor tradicional, a nota C é colocada no fundo do círculo, correspondente à parte do tambor que está mais próximo do executante, de maneira a orientar o layout. Essa orientação é mantida mesmo se a variação de Soprano-G começar em um tom mais baixo. Os testes mostraram que o Soprano-G conforme implementado no tambor de 67,31 cm (26,50 polegadas) pode acomodar uma variação de 3 oitavas começando de ^A3.

[00243] Apesar do instrumento Soprano-G na figura 8 ilustrar a progressão de notas em quintas na direção anti-horária, o pan pode ser também implementado pela reversibilidade conferida desse layout. [00244] A modalidade preferida do instrumento Soprano-G implementa o layout das quartas e das quintas, com as quintas progredindo na direção anti-horária. O layout de notas em cada tambor do Soprano-G é, portanto, de maneira que os pares de nota fisicamente adjacentes são separados por um intervalo musical de quartas e de quintas. A dissonância musical é, portanto, reduzida à medida que esses intervalos são reconhecidos como consoantes.

[00245] É feita agora referência à figura 9. O layout de nota de instrumento de Segunda Voz-G usado é conhecido no estado da técnica e é baseado em uma divisão da escala de C maior para tons inteiros, isto é, intervalos de dois semitons. As notas são escolhidas primeiro selecionando uma nota raiz no ciclo de quartas e de quintas e selecionando todas as outras notas no círculo ao mesmo tempo em que envolve o círculo na direção das quintas. Isso irá fornecer as seis notas mais baixas no tambor direito 2 do instrumento de Segunda Voz-G. As seis notas remanescentes na escala são então alocadas no tambor 3 remanescente. São criadas em cada tambor, as oitavas das notas mais baixas e o processo repetido até que seja alcançada a oitava dupla. Devido às limitações de espaço, a primeira oitava de cada duas

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68/77 notas mais baixas é colocada no círculo externo de notas lado a lado das ditas notas. Isso é visto para as notas D, E^b, E e F na modalidade preferida na figura 9. Para todas as outras notas a oitava e as oitavas duplas são colocadas na maneira preferida, isto é, em dois círculos concêntricos separados de notas na parte interna do tambor.

[00246] Para todos os instrumentos, exceto o Soprano-G, da montagem da presente invenção, o layout de nota pan-G preferido é derivado pela divisão uniforme do ciclo de quartas e de quintas para grupos de notas consecutivas no dito círculo. No caso da Segunda Voz-G, qualquer tentativa em tal divisão irá resultar em duas notas em cada tambor da Segunda Voz-G sendo um semitom, ou um segundo menor separado resultando em uma probabilidade de dissonância do pior tipo.

[00247] A alocação das notas com base em tons inteiros auxilia a superar esse problema. Além disso, a alocação de nota é tal que as notas adjacentes estão uma terça maior ou menor afastadas exceto para um par de notas em cada tambor, que é uma quarta afastada aumentada, correspondendo ao que é considerado ser o mais favorável dos intervalos considerado como dissonante. O acoplamento entre essas duas notas, B₃ e E^b4 no tambor esquerdo e B^b3 e E₃ no tambor direito, pode ser reduzido pela aplicação dos métodos acima descritos. [00248] O complemento de dois tambores da montagem da presente invenção que constrói a Segunda Voz-G é projetado para suportar o Soprano-G que será o instrumento de linha de frete na maioria das execuções. Com relação a isso há uma vantagem sobre os três tambores Mediano3-G, porque o número mais baixo de tambores componentes facilita mais rapidamente a execução de passagens musicais rápidas.

[00249] É feita agora referência à figura 10 que ilustra a configuração de layout preferida para o instrumento Mediano3-G da presente

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69/77 invenção. O Mediano3-G representa um afastamento maior do estado da técnica porque distribui o ciclo de quartas e de quintas sobre três tambores, uma abordagem que, até agora, nunca tinha sido aplicada. [00250] O layout Mediano3-G é derivado pela atribuição de três oitavas de quatro notas consecutivas no círculo de quartas e de quintas para cada dos três tambores no conjunto Mediano3-G. Isso coloca 12 notas em cada tambor do Mediano3-G. As quatro notas atribuídas ao primeiro tambor 4 são obtidas pela seleção de uma nota raiz e as três notas seguintes progredindo em quintas. As quatro notas seguintes no ciclo de quartas e de quintas progredindo em quintas são então projetadas para o segundo tambor 5. As quatro notas finais no ciclo de quartas e de quintas progredindo em quintas são então projetadas para o terceiro tambor 6. Como há 12 notas em uma oitava, consequentemente, a 12 caminhos únicos de alocação das notas para os 3 tambores usando esse procedimento. A escolha da nota raiz depende de uma variedade de fatores, mais significativamente a variação musical, o tamanho do tambor, o tamanho dos modelos de nota usados pelo afinador e a preservação do alinhamento do layout de nota do Soprano-G.

[00251] No caso do Mediano3-G com layout de nota conforme ilustrado na figura 10, por exemplo, se a nota raiz for C três oitavas cada de C, G, D e A seriam alocadas para o primeiro tambor 4. As 4 notas seguintes no ciclo, progredindo em quintas, isto é, três oitavas de E, B, F# e C# seriam então colocadas no segundo tambor 5. Finalmente, as quatro últimas notas no ciclo, progredindo em quintas, isto é, três oitavas de A^b, E^b, B^b e F seriam colocadas no terceiro tambor 6.

[00252] O layout de notas em cada tambor do Mediano3-G é tal que os pares de nota fisicamente adjacentes são separados por um intervalo musical de quartas, quintas ou sextas. A dissonância musical é,

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70/77 portanto, reduzida, porque esses intervalos são reconhecidos como consoantes.

[00253] É feita agora referência à figura 11 que ilustra a configuração de layout preferida para o instrumento Grave6-G. O layout do Grave6-G é uma extensão do que se obtém para o Grave-6 no estado da técnica e é obtido pela designação de três oitavas completas de uma nota e duas oitavas de sua quinta para cada dos seis tambores 7, 8, 9, 10, 11, 12 que compreendem o Grave6-G. Isso coloca 5 notas em cada tambor do Grave6-G. As duas notas designadas para o primeiro tambor 7 são obtidas pela seleção de uma nota raiz e sua quinta. [00254] As duas notas seguintes no ciclo de quartas e de quintas progredindo em quintas são então designadas para o segundo tambor 8. Esse processo continua até que as últimas duas notas no ciclo de quartas e de quintas sejam designadas para o sexto tambor 12. Como há 12 notas em uma oitava, há, portanto, 12 únicas maneiras de alocar notas para os 3 tambores usando esse procedimento. A escolha da nota raiz depende de uma variedade de fatores, mais significativamente a variação musical, o tamanho do tambor, o tamanho do modelo de nota usado pelo afinador e a preservação do alinhamento do layout de nota Soprano-G.

[00255] Na modalidade preferida o Grave6-G cobre 2 ¹Z> oitavas um aumento de uma oitava inteira sobre o que se obtém no grave seis tradicional. Além disso, o Grave6-G excede as variações combinadas dos steelpans de baixo nove e baixo seis e cobre substancialmente a variação steelpan de grave tenor. Com o procedimento descrito, as seis notas mais baixas na variação Grave6-G são implementadas em três oitavas inteiras; essas, portanto, também estabelecem as seis notas mais baixas na variação do instrumento. As notas remanescentes no Grave6-G complementam a variação de oitava das primeiras seis e são implementadas em duas oitavas.

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71/77 [00256] O layout de notas em cada tambor do Grave6-G é tal que os pares de nota fisicamente adjacentes são separados por um intervalo musical de quartas e de quintas. A dissonância musical é, portanto, reduzida para intervalos consoantes ao mínimo possível. Isso é significativo para a variação grave onde a faixa crítica de frequências associadas à percepção de tons dissonantes é menor na variação grave do que em outras variações musicais.

[00257] É um objetivo da presente invenção que a modalidade preferida de instrumentos na montagem Pan-G seja dotada de superfície de execução que sejam de 67,31 cm (26,50 polegadas) de diâmetro um aumento de 11,43 cm (4,5 polegadas) sobre o que se obtém no estado da técnica, portanto, facilitando a geração de som musical em níveis de intensidade sonora mais altos.

[00258] Um objetivo adicional da presente invenção é uma consequência direta do uso de tambores maiores, a montagem Pan-G de instrumentos irá oferecer uma variação musical que abarca a variação musical de G1 a B6 e, portanto, aperfeiçoa o estado da técnica por oito (8) semitons, considerando que os steelpans acústicos tradicionais abarcam a variação musical de A1 a F6.

[00259] Ainda um objetivo adicional da presente invenção consiste no fato de que a montagem Pan-G de instrumentos ofereça capacidades de aumento significativamente sobre o estado da técnica, pelo uso de apenas dois modelos de layout de nota, um aperfeiçoamento sobre o estado da técnica no qual a filosofia de layout de nota varia significativamente em um aumento na flexibilidade na execução, porque que os executantes podem agora se adaptar mais facilmente a qualquer instrumento na orquestra Pan-G.

[00260] Ainda outro objetivo significante da presente invenção consiste no fato de que para todos os instrumentos que sejam dotados de notas distribuídas sobre um, três, ou seis tambores, a montagem PanPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 77/92

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G utiliza um modelo de layout de nota que opcionalmente utiliza a colocação da nota relativa do círculo de quartas e de quintas, ou o contrário.

[00261] Além disso, um objetivo adicional da presente invenção consiste no fato de que todos os instrumentos nos quais as notas devam ser distribuídas sobre dois ou quatro tambores, a montagem PanG irá empregar um modelo de layout de nota que é baseado nas duas escalas de tom inteiras que completam uma outra, em qualquer oitava contígua de notas fornecida.

[00262] Outro objetivo da presente invenção consiste no fato de que a montagem Pan-G de instrumentos que utiliza apenas quatro instrumentos distintos preferidos, o Grave6-G, o Mediano3-G, a Segunda Voz-G e o Soprano-G, para cobrir a variação musical acima mencionada de G1 a B6, enquanto os steelpans do estado da técnica tradicionais utilizam tanto quanto onze (11) instrumentos distintos ou mais, para cobrir a variação musical mais limitada de A1 a F6, a da presente invenção, portanto, aperfeiçoa o estado da técnica, pela remoção do grupo que resulta da existência de onze instrumentos steelpan para cobrir uma variação musical menor e os custos de transporte proibitivos e concomitante mobilidade restritiva para o ganho de renda potencial de pannists empreendendo engajamentos sociais e execuções. [00263] Ainda outro objetivo da presente invenção consiste no fato de que a modalidade preferida do instrumento Grave6-G irá cobrir a variação musical de G₁ a C₄ um total de 30 notas ou 2 ¹Z> oitavas, em 6 tambores e, portanto, excede as variações combinadas dos steelpans tradicionais de nove graves de seis graves proporcionado, assim um instrumento mais compacto na variação grave, que é mais portátil do que o que se obtém no estado da técnica, ao mesmo tempo em que aperfeiçoa a versatilidade da execução pela redução da necessiPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 78/92

73/77 dade de transporte, como é frequentemente requerido no estado da técnica.

[00264] Ainda outro objetivo da presente invenção consiste no fato de que a modalidade preferida do instrumento Mediano3-G irá cobrir a variação de A₂ a A^b5, um total de 36 notas ou 3 oitavas, em 3 tambores. O Mediano3-G, portanto, cobre a variação do barítono para o contralto e excede as variações combinadas de 3 violoncelos, 4 violoncelos e steelpans violão duplo, bem como uma quantidade significativa de steelpan quadrafônico e variações musicais de steelpan de tenor grave, proporcionado, portanto, um instrumento mais compacto na variação barítono, que é mais portátil do que é obtido no estado da técnica, ao mesmo tempo que aperfeiçoa a versatilidade de execução pela redução da necessidade de transporte, como é frequentemente requerido no estado da técnica.

[00265] Além disso, um objetivo adicional, apesar da modalidade preferida do instrumento Mediano3-G incorporar 3 oitavas de notas para assegurar máxima clareza e atividade musical através de espaçamento judicioso entre as notas, o Mediano3-G pode acomodar até 45 notas em sua superfície de execução excedendo a variação musical típica do steelpan quadrafônico.

[00266] Consumadamente, outro objetivo da presente invenção consiste no fato de que o instrumento Mediano3-G representa um afastamento maior do estado da técnica, porque seu layout de nota é uma distribuição de ciclo de quartas e quintas musicais sobre três tambores.

[00267] Um objetivo adicional da presente invenção consiste no fato de que a modalidade preferida do Instrumento de Segunda Voz-G irá cobrir a variação musical de D₃ a C#₆, um total de 36 notas em dois tambores, uma vez que seu alvo são as variações de contralto e de tenor e excede as variações combinadas de steelpans segunda voz

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74/77 dupla e tenor duplo tradicional; proporcionado, portanto, um instrumento mais compacto nas variações de contralto e tenor, que é mais portátil do que é obtido no estado da técnica, ao mesmo tempo em que aperfeiçoa a versatilidade da execução pela redução da necessidade de transporte, conforme frequentemente requerido no estado da técnica.

[00268] Ainda outro objetivo da presente invenção consiste no fato de que a modalidade preferida do instrumento Soprano-G irá cobrir a variação musical de C₄ a B₆, um total de 36 notas ou 3 oitavas, em um único tambor; enquanto almeja a variação de soprano e excede a variação musical combinada do steelpan tenor baixo e steelpan tenor alto, proporcionando, portanto, um instrumento mais compacto na variação soprano, que é mais portátil do que é obtido no estado da técnica, ao mesmo tempo em que aperfeiçoa a versatilidade da execução pela redução da necessidade de transporte, conforme frequentemente requerido no estado da técnica.

[00269] Um objetivo final da presente invenção, consiste no fato de que enquanto do estado da técnica a fixação posterior que é um barril simples ou ressonâncias de execução de tubo que não correspondem às frequências fundamentais de todas as notas em um determinado tambor, o Tipo 2a de fixações posteriores aperfeiçoa o estado da técnica pelo aumento da projeção sonora através da aplicação de um mecanismo de grupo de tubo que proporciona um ressoador de tubo para cada nota na superfície de execução. Essa é uma nova abordagem que aumenta a sonoridade e a precisão musical do instrumento e não é até o momento conhecida no estado da técnica.

[00270] Uma vez que outras determinadas modificações e características, que podem ser variadas para encaixar exigências e situações de operação específicas, serão claras para aqueles versados na técnica, a partir da presente descrição detalhada, considerada juntamente

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75/77 com os desenhos que a acompanham, deve ser compreendido, contudo, que a presente invenção não é considerada limitada aos exemplos escolhidos para propósitos antecedentes da descrição e, portanto, cobre todas as alterações e modificações que não constituam afastamentos do seu verdadeiro espírito e escopo, para os quais deve ser feita referência às reivindicações em anexo.

Glossário [00271] Percussão: execução de música pela batida em um instrumento.

[00272] Executante: alguém que toca um instrumento musical. [00273] Steelpan: um instrumento de percussão de tom definido na classe idiofone, tradicionalmente feito de um tambor de aço cilíndrico ou recipiente de aço. O topo do tambor ou recipiente é usado para fazer a superfície de execução que é usualmente dividida em seções por canais, ranhuras ou furos. Cada seção é uma nota afinada para um tom definido. A face cilíndrica do tambor do qual o steelpan é feito é usualmente retida para agir como um ressoador para proporcionar suporte físico para a superfície de execução.

[00274] pannist: uma pessoa versada na arte de tocar um steelpan.

[00275] Intervalo Musical de Quarta (Quartas): Duas notas variam por uma quarta ou são separadas por um intervalo de quarta musical se a proporção de suas frequências de tom for nominalmente 2 ^5/12 na escala de temperamento igual.

[00276] Intervalo Musical de Quinta (Quintas): Duas notas variam por uma quinta ou são separadas por um intervalo de quinta se a proporção de suas frequências de tom for nominalmente 2 ^7/12 na escala de temperamento igual.

[00277] Disposição de Quartas e de Quintas: uma disposição de notas musicais na qual a sequência de notas adjacentes difere por um

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76/77 intervalo de quarta musical em uma direção e, portanto, um intervalo de quinta musical na direção oposta.

Superfície de Execução a Notas

1b Rede de Suporte 1c Coberturas de Nota 1d Bojo Principal 1e Flange de Bojo principal 1f Gaxeta de Absorção de Vibração 1g Bojo Secundário 1h Gaxeta de Bojo Secundário 1i Anel 0

1j Anel 1 1k Anel 2

Primeiro Tambor no Steelpan de Segunda Voz-G

Segundo Tambor no Steelpan de Segunda Voz-G

Primeiro Tambor no Steelpan Mediano3-G

Segundo Tambor no Steelpan Mediano3-G

Terceiro Tambor no Mediano3-G

Primeiro Tambor no Grave6-G

Segundo Tambor no Grave6-G

Terceiro tambor no Grave6-G

Quarto Tambor no Grave6-G

Quinto Tambor no Grave6-G

Sexto Tambor no Grave6-G

Repique

13a Anel de Suporte 13b Limite

13c Roda de Suspensão 13d Eixo de Roda de Suspensão

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Fixação Posterior

14a Pesos de Deslocamento de Postura

Estrado de Suporte

15a Hastes Verticais de Estrado de Suporte

Copos de suporte

Tubo

Invólucro Externo

Armação

19a Braçadeiras Concêntricas

19b Braçadeiras Radiais

Seções de Ressonância

Tipo 3 de Fixação Posterior

Abertura de Orifício

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Claims (13)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Instrumento musical steelpan de projeto composto, caracterizado pelo fato de que apresenta uma superfície de execução (1), tendo um bojo principal (1d) e um bojo secundário (1g) de sustentação de nota incluindo uma pluralidade de áreas independentes de nota (1a) em cada bojo (1d, 1g), cada área independente nota (1a) afinada com um ton definido distinto do ton das outras áreas independentes de nota (1a), o bojo principal (1d), definindo uma abertura centralmente localizada na parte inferior do referido bojo principal (1d) e tendo um primeiro raio, a dita abertura passando integralmente através do bojo principal (1d); e o bojo secundário (1g) tendo um raio exterior maior do que o primeiro raio, sendo que o bojo secundário (1g) é construído e disposto para ser inserido na abertura a retido nela.
2. 2. Instrumento musical steelpan, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma gaxeta de absorção de vibração (1f) separando o bojo principal (1d) e o bojo secundário (1g), a dita gaxeta de absorção de vibração (1f) sendo distinta e separada do bojo principal (1d) e do bojo secundário (1g), desacoplando, assim, as vibrações entre o bojo principal (1d) e o bojo secundário (1g), efetuando uma redução de acoplamento de nota durante a excitação da referida pluralidade de áreas independentes de nota (1a) nos bojos (1d, 1g) por um fator de pelo menos 0,47.
3. 3. Instrumento musical steelpan, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bojo principal (1d) e o bojo secundário (1g) compreende um metal selecionado do grupo constituído de alumínio e suas ligas, cobre e ligas de cobre, ligas de manganês, magnésio, zircônio, zinco, níquel, titânio, aços carbono e aços inoxidáveis são aços inoxidáveis austeníticos, estabilizados por nióbio ou titânio que são endurecidos não por trabalho.

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4. 4. Instrumento musical steelpan, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que apresenta uma pluralidade de ressonadores de nota substancialmente cilíndricos formando um mecanismo de cluster, no qual cada um dos ressonadores de nota é anexado a uma área independente de nota (1a) na superfície inferior dos bojos (1d, 1g).
5. 5. Instrumento musical steelpan de acordo com a reivndicação 1, caracterizado pelo fato de que com batida os bojos (1d, 1g) de nota, o seu design minimiza dissonância causada pelo acoplamento de nota entre as notas, por meio da transferência de energia acústica através de uma rede de suporte (1b) e uma redução no som produzido pela vibração da referida rede de suporte (1b), em frequências ressonantes não-musicais, através da aplicação de carregamento em massa.
6. 6. Instrumento musical steelpan de acordo com a reivndicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um par de rodas de suspensão (13c) anexadas ao steelpan; e um apoio de suporte incluindo um par de copos de suporte (16), os copos de suporte (16) construídos e dispostos para apoiar de modo rotativo as rodas suspensão (13c), sendo que as os copos de suporte (16) mantem as rodas de suspensão (13c) em seus lugare facilitando um movimento de 360° do steelpan, assim, apoiando o dito steelpan em forma de balanço livre.
7. 7. Instrumento musical steelpan de acordo com a reivndicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma cobertura de nota (1c) configurada para recobrir pelo menos uma das ditas áreas independentes de nota (1a).
8. 8. Instrumento musical steelpan, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que consiste essencialmente em quatro instrumentos distintos, sendo que os quatro instrumentos distinPetição 870180025109, de 28/03/2018, pág. 85/92

   3/3 tos compreende um instrumento de soprano-G, um instrumento de segundo Voz-G, um instrumento mediano G-3 e um instrumento grave G6.
9. 9. Instrumento musical steelplan, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o instrumento de soprano-G consiste em um steelplan, o instrumento de segundo Voz-G consiste em dois steelplans, o intrumento mediano G-3 consiste de três steelplans e o instrumento grave G-6 consiste de seis steelplans.
10. 10. Instrumento musical steelplan, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o instrumento de sopranoG consiste de um tambor e se estende pelo intervalo musical C₄ a B₆.
11. 11. Instrumento musical steelplan, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o intrumento mediano G-3 consiste de três tambores se estende pelo intervalo musical A₂ a A^b5.
12. 12. Instrumento musical steelplan, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o instrumento grave G-6 consiste de seis tambores e se estende pelo intervalo musical G1 a C4.
13. 13. Instrumento musical steelplan, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o instrumento de segundo Voz-G consiste de dois tambores e se estende pelo intervalo musical D3 a C#6.

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