Музыкальный инструмент g-пэн, оркестр музыкальных инструментов

Музыкальный инструмент g-пэн, оркестр музыкальных инструментов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки изобретения

1. Область изобретения

Настоящее изобретение в комплексе относится к новому акустическому музыкальному инструменту, который вносит значительные новшества и улучшения в обычную технологию металлургии, применяемую для изготовления традиционных акустических ударных музыкальных инструментов - стилпэнов. При использовании настоящего изобретения для получения мелодичного звука ударяют по физически определенным ударным нотным сегментам, расположенным на металлической нотной поверхности, аналогично традиционному акустическому ударному музыкальному инструменту - стилпэну.

2. Предшествующий уровень техники

На родине стилпэна, в Республике Тринидад и Тобаго, он считается традиционным видом искусства и был даже провозглашен Национальным инструментом. Влияние предшествующего уровня техники на эволюцию настоящего изобретения полностью определяется свойствами обычного традиционного акустического ударного музыкального инструмента - стилпэна. Акустический, или традиционный стилпэн - инструмент, имеющий четко определенные нотные сегменты с определенной высотой звука, которые располагаются на одной или нескольких сплошных металлических нотных поверхностях, в дальнейшем также именуемых «ударными поверхностями».

Упомянутый инструмент является ударным и был изобретен в конце 1930-х годов на острове Тринидад, в Республике Тринидад и Тобаго. Точная дата изобретения неизвестна, так как корни инструмента уходят в фольклорное прошлое, когда первыми изготовителями инструмента были представители рабочего класса, в целом технически неграмотные люди. Однако первое упоминание об инструменте в печати датируется 6 февраля 1940 года (газета Trinidad Guardian (Тринидад Гадьен).

Предшественники настоящего изобретения, первые стилпэны, изготавливались из пустых бочек из-под масла, выброшенных военнослужащими армии США (см. The steel drums of Kirn Loy Wong: an instruction manual to accompany the Folkways records FI-8367 and FS-3834 and the movie, "Music from oil drums". Seeger, P. and Loy Wong. K., New York: Oak Publications, 1961), и даже сейчас большинство инструментов изготавливаются из герметичных цилиндрических стальных бочек или барабанов, известных специалистам в области производства стальной тары. Для получения упомянутых барабанов к цилиндрическому корпусу барабана или бочки методом холодной прокатки крепятся верхнее и нижнее днища. Образуемый при этом шов известен специалистам в области производства стальной тары как «утор».

Для изготовления ударной поверхности одному из днищ барабана вначале вручную с помощью молотка или ударного инструмента, и/или пресса придается вогнутая форма. Затем на нотной поверхности формируют желобки, которые четко обозначают ударные сегменты, соответствующие музыкальным нотам. После этого упомянутая нотная поверхность подвергается тепловой обработке и охлаждается. Наконец, профессиональный настройщик пэнов настраивает упомянутые нотные сегменты, аккуратно придавая им нужную форму с помощью молотка, чтобы при ударе по каждому сегменту звучала музыкальная нота с определенной высотой звука.

Цилиндрический корпус исходного барабана сохраняется, но обрезается до той или иной длины, образуя так называемую «юбку» стилпэна, которая, в основном, выполняет функции акустического резонатора. Диаметр округлой ударной поверхности, как правило, колеблется от 55,88 см/22 дюймов до 68,58 см/27 дюймов, а длина юбки - от приблизительно 15,24 см/6 дюймов до 91,44 см/36 дюймов. Меньшие и большие размеры также использовались, однако общепринятые реализации инструмента используют именно перечисленные диапазоны размеров, вероятно, из соображений эргономичности и для упрощения работы исполнителей.

Из барабанов, полученных в соответствии с приведенным выше описанием, составляются несколько стилпэнов, покрывающих разные области музыкального диапазона. По существу, стилпэн представляет собой музыкальный инструмент, в котором ноты распределяются по нескольким барабанам. Количество барабанов в стилпэне обусловливается ограничениями законов физики, которые определяют размер нотного сегмента, позволяющий резонировать на нужных частотах музыкальных нот.

В семействе традиционных стилпэнов насчитывается, как минимум, одиннадцать разных инструментов. Девять-бас стилпэн состоит из девяти барабанов, каждый из которых имеет три ноты, то есть всего 27 нот, как правило, в диапазоне от А₁ до В₃. Более распространенный шесть-бас стилпэн состоит из шести барабанов, каждый из которых имеет три ноты, всего 18 нот, как правило, в диапазоне от А₁ до D₃. Тенор-бас стилпэн состоит из четырех барабанов и, как правило, охватывает диапазон от G₂ до D₄. Виолончель стилпэн охватывает баритоновый диапазон и имеет две разновидности. 3-виолончель стилпэн, как правило, охватывает диапазон от В₂ до G₄ и имеет три барабана, тогда как 4-виолончель стилпэн, как правило, охватывает диапазон от В₂ до D₅ и имеет четыре барабана.

Квадрафонический стилпэн был введен недавно, имеет четыре барабана и охватывает диапазон от В₂ до B^b ₅. Двойной гитарный стилпэн имеет два барабана и охватывает диапазон от С^# ₃ до G^# ₄. Двойной альтовый стилпэн имеет два барабана и охватывает диапазон от F₃ до B^b ₅. Двойной теноровый стилпэн имеет два барабана и охватывает диапазон от А₃ до С^# ₆. Нижний тенор имеет только один барабан и охватывает диапазон от C₄ до E^b ₆. Верхний тенор также имеет один барабан и охватывает диапазон от D₄ до F₆. Исторически сложившееся название тенорового пэна не совсем корректно, так как его ноты лежат в диапазоне сопрано.

Для получения качественного музыкального звучания конец палочки или молоточка, которым ударяют по нотным поверхностям, покрывается, оборачивается или облицовывается мягким материалом, по консистенции обычно напоминающим резину. Если будет использован слишком жесткий материал, то полученный звук будет резким и неблагозвучным. Если же использовать слишком мягкий материал, то звук будет глухой. Таким образом, конструкция палочки определяет так называемое время контакта (см. Steelpan Tuning, Kronman, U., Musikmuseet, Stockholm, 1991) палочки с нотой при ударе. Обертоны ноты, продолжительность цикла частот которых короче, чем время контакта, подавляются, в отличие от обертонов, продолжительностью цикла частот которых больше времени контакта.

Ударная поверхность самых первых стилпэнов была выпуклой. Однако такая форма делала игру на инструменте довольно трудной. В процессе эволюции инструмента пэннисты и настройщики стилпэнов все больше отдавали предпочтение вогнутой форме, которая теперь считается стандартом и используется повсеместно.

При изготовлении современных стилпэнов для получения ударной поверхности плоскому торцу барабана придают форму вогнутой чаши с помощью ударов молотка, в результате чего металл растягивается, приобретая нужную глубину и толщину. Этот процесс называется «опускание». Процесс опускания уменьшает толщину ударной поверхности, а также придает материалу эластичность, необходимую для поддержания нужного диапазона нот. Затем опущенная поверхность отделяется от барабана, для чего на определенном расстоянии от обода опущенного днища обрезается юбка. Оставшаяся половина барабана выбрасывается или используется для изготовления еще одного стилпэна.

После этого можно разграничивать нотные сегменты, как правило, с помощью пуансона, которым вырезают желобки или каналы между нотными сегментами. Этот этап необязателен и служит лишь для того, чтобы пэннистам было легче определять расположение нотных сегментов. Намного важнее степень разделения нот; хорошая изоляция между нотами - обязательное условие качественного звучания инструмента, так как она обеспечивает акустический барьер, уменьшающий передачу вибрационной энергии между нотами, в результате чего повышается точность инструмента. Стоит пояснить, что под точностью понимается свойство инструмента, позволяющее при стимуляции нужного нотного сегмента получить соответствующую ноту и только ее.

Патент Тринидад и Тобаго № 33А, 1976 год, Фернандеса описывает «магнопэн», получаемый с помощью магнитного настраивания стальных барабанов, при котором с каждой нотой определенным способом связывается магнит, и при применении магнитов различной интенсивности к определенным сегментам нот можно изменять ноты пэна в пределах двух нот, например, из С в Е или из Е в С. Настройка магнитов также позволяет качественно изменять тон. Еще один патент Фернандеса, Тринидад и Тобаго № 32, 1983 год, описывает "скважинный пэн", в котором барьер между нотами расширяется, для чего по периметру нотного сегмента просверливают отверстия, а затем подвергают тепловой обработке область вокруг ноты.

Говоря о разделении нот на нотных поверхностях стилпэнов, подразумевается степень изоляции нот друг от друга; если ноты разделены плохо, то значительная часть энергии, создаваемой при ударе по ноте, переходит к другой ноте, причем можно даже различить звук, производимый второй нотой. Плохое разделение может привести к нежелательной стимуляции целых групп нот.

Консонанс и диссонанс - термины, описывающие гармоничность и приятность созвучия, звучащего при одновременной стимуляции двух и более нот, которая весьма вероятна в случае стилпэна, так как в нем несколько нот располагаются на одной и той же поверхности, а также может произойти случайная стимуляция сразу нескольких нот из-за вышеупомянутой передачи энергии. Консонансные тоны приятны для человеческого уха, а диссонансные - неприятны. Видно, что понятия консонанса и диссонанса несколько субъективны.

Общепринятая причина диссонанса - попадание разницы гармоник двух звуков в критический диапазон частот. Хотя этот диапазон и неодинаков по всей музыкальной шкале, обычно он находится в пределах от 30 до 40 Гц. Видно, что понятия консонанса и диссонанса тесно связаны с музыкальными интервалами, и поэтому выделяются уровни консонанса, возникающего на какой-либо музыкальной шкале. В частности, в западной музыкальной практике градация консонанса музыкальных интервалов производится в соответствии с уменьшением консонанса или увеличением диссонанса.

Октава (самая высокая степень консонанса), чистая квинта и чистая кварта называются интервалами совершенного консонанса, тогда как большая секста, большая терция, малая секста и малая терция являются интервалами несовершенного консонанса. Самыми диссонансными интервалами (по убыванию уровня диссонанса) обычно считаются: малая секунда (наиболее диссонансный интервал), большая септима, большая секунда, малая септима и тритон (увеличенная кварта или уменьшенная квинта).

Диссонансный звук может быть вызван передачей энергии от ударяемой ноты к другой, обертоны которой не образуют консонанс с первой нотой. Именно по этой причине стараются избегать хроматического расположения нот на ударной поверхности, при котором ноты отличаются между собой на малую секунду.

Следует упомянуть, что настройщики обращают особое внимание на соединение между нотами, чтобы разнообразить производимые каждой нотой обертоны. Для этого выборочно настраивают натяжение на участке между нотами, а также тщательно продумывают расположение нот на ударной поверхности, чтобы обеспечить условия, при которых энергия передается, в основном, между консонансными группами нот.

В настоящем изобретении для решения проблемы разделения нот разработана схема расположения нот, определяющая значение и размещение нот на барабане стилпэна. За всю историю стилпэнов было использовано множество различных схем расположения нот. Ключевыми факторами при выборе схемы расположения нот является простота музыкального исполнения на инструменте, а также снижение диссонанса до приемлемого уровня.

По мере развития предшествующей области техники настройщики стали со временем отдавать предпочтение нескольким схемам физического расположения нот. Предпочтительные схемы перечислены в стандартах, публикуемых Бюро стандартов Тринидад и Тобаго (см. Ad Hoc Specification Committee on Steel Pan (1989): Proposal for a Trinidad and Tobago Standard - Glossary of Terms Relating to the Steel Pan. TTS 1 45 000, Trinidad and Tobago Bureau of Standards). Наиболее важной из этих схем является квартово-квинтовый ход, используемый для тенорового стилпэна, который доказал свою эффективность в плане облегчения труда исполнителя и минимизации диссонанса данного инструмента. Согласно этому ходу соседние ноты, между которыми как раз и происходит большая часть обмена энергией, располагаются так, чтобы отличаться друг от друга на октаву, кварту или квинту, которые являются самыми консонансными музыкальными интервалами.

После разметки нот барабан нагревают до приблизительно 300°С, чтобы снять механическое напряжение, возникающее в процессе опускания. Затем стилпэн охлаждают либо с помощью мгновенного охлаждения (быстрый способ), либо более медленно, на воздухе. Детали процесса нагревания различаются от производителя к производителю. Затем формируются отдельные ноты, для чего выбранные сегменты аккуратно обрабатываются молотком. Затем производится более тонкая подгонка размеров и формы нотных сегментов для задания высоты звука и нотных гармоник. Настройка стилпэна - итеративный процесс и выполняется либо на слух, либо с использованием механических или электронных тюнеров.

Музыкальный инструмент - стилпэн предшествующего уровня техники обеспечивает некоторое разнообразие тембра или голоса, так как настройщик может отдельно настраивать гармоники каждой ноты. Этот процесс получил название «гармонической настройки». По сути стилпэн - механическое устройство, реализующее звуковой синтез. Гармоническая настройка также помогает исполнителю создавать утонченные вариации тембра нот, ударяя по разным участкам нотных поверхностей.

В существующих моделях традиционных акустических стилпэнов юбка представляет собой трубу, диаметр которой равен диаметру ударной поверхности. Роль юбки в обеспечении акустической связи и распространения звука, создаваемого вибрацией нот на ударной поверхности, можно описать в строгом соответствии с известными акустическими принципами. Для этого требуется проведение очень сложного анализа, однако для целей настоящего документа анализ можно упростить, рассматривая два основных механизма.

В качестве модели барабана стилпэна можно рассматривать трубу, закрытую только с одного конца. Специалистам в области акустики такая труба известна как труба с одним открытым концом, которая демонстрирует резонансные свойства, присущие запертому в бочке воздуху. Основной резонанс в идеальной трубе с одним открытым концом происходит на частоте

где d - диаметр трубы, L - длина трубы, a ν - скорость звука в воздухе. Коэффициент 0,3d - поправка на краевой эффект, учитывающая рассеяние звука на конце трубы. Следовательно, коэффициент L+0,3d соответствует ¹/₄ длины волны основной резонансной частоты.

Говоря от стилпэне, важно упомянуть еще тот факт, что идеальная труба с одним открытым концом имеет резонансные пики на частотах, превосходящих основную резонансную частоту в нечетное число раз, а резонансные нули происходят на частотах, превосходящих основную резонансную частоту в четное число раз. На практике частотный отклик трубы будет достигать максимума в частотах, превосходящих основную резонансную частоту в нечетное число раз, а минимума - в частотах, превосходящих основную резонансную частоту в четное число раз.

Интенсивность возникающих резонансов и соответственно разница между максимальными и минимальными значениями частотного отклика увеличивается при уменьшении отношения радиуса к длине юбки. Поэтому вклад эффекта резонанса особенно велик в стилпэнах с низкой высотой звука, которые обычно имеют длинные юбки.

Кроме того, звук распространяется от стен самой юбки за счет акустической энергии, которая переходит от ударной поверхности к юбке по ободу. Хотя юбка имеет свою форму колебаний, которая определяется характерными модальными частотами, при которых юбка резонирует, она также будет вибрировать на частотах, создаваемых нотными сегментами ударной поверхности. Интенсивность вибрации будет зависеть от силы удара по нотам, а также от того, насколько частотные составляющие результирующих вибраций ударной поверхности будут близки к резонансным частотам юбки.

Те частотные составляющие, которые ближе к резонансной частоте юбки, чем другие частотные составляющие, будут вызывать более сильное усиление вибрации. Суммарный вклад юбки в звуковое поле определяется как совокупность вибрационных эффектов по всей юбке. В частности, несмотря на низкий уровень вибрации в конкретной точке юбки, результирующий вклад всех точек немалой поверхности юбки создает довольно заметный уровень звука.

У верхнего тенорового стилпэна юбка барабана, из которого изготавливается инструмент, обрезается до длины от 11,60 см/4 дюймов до 15,24 см/6 дюймов. По мере понижения музыкального диапазона инструмента растет длина юбки, так у шесть-бас стилпэна длина юбки обычно составляет 86,36 см/34 дюйма. На финальной стадии процесса изготовления на инструмент наносится защитное покрытие. Это может быть краска, электролитическое покрытие (как правило, никель или хром) или пластиковое покрытие, наносимое распылением или термообработкой. После этой стадии часто требуется небольшая перенастройка инструмента.

Периметр упомянутой ударной поверхности инструмента, который пользователи традиционного акустического стилпэна называют ободом, известен специалистам в области производства стальной тары как «утор» и получается при гофрировании или прокатке материалов, образующих ударную поверхность и юбку. Когда исполнитель ударяет по ударной поверхности традиционного стилпэна, некоторая часть ударной энергии вызывает одну или нескольких форм крутильных колебаний барабана. В случае барабанов диаметром в 55,88 см/22 дюйма, имеющих вышеупомянутый обод, которые используются в большинстве традиционных стилпэнов, крутильная вибрация имеет дозвуковую частотную составляющую в районе 15 Гц. Такая вибрация заметна при обычной игре на инструменте и ощущается при прикосновении к его ободу.

Результирующее колебательное искажение формы ударной поверхности традиционных стилпэнов, вызванное крутильной модой вибрации, является основной причиной иногда возникающих изменений частоты высот нот, особенно у нот, расположенных по краям ударной поверхности, что негативно влияет на чистоту и точность нот. Кроме того, традиционные стилпэны расстраиваются при деформации обода инструмента, вызванной внешними силовыми воздействиями или температурными изменениями.

Изобретение и продолжающееся развитие музыкального инструмента - стилпэна вызвало смену парадигмы - оно не только наладило экспорт стилпэнов из развивающейся страны во многие развитые страны «первого мира», но и положило начало новой эре металлургических технологий в мировом масштабе. До изобретения стилпэна в Тринидад и Тобаго в 1940-х годах музыкальные инструменты, изготавливаемые из стальных оболочек и листов, рассматривались лишь в качестве ритмических инструментов, таких как гонг, тарелки и колокольчики.

Появление музыкального инструмента - стилпэна в динамике обогатило мировые знания о технологиях металлургии, так как убедительно продемонстрировало, что контролируемая деформация и обработка стальных листов, вкупе с тщательным проектированием палочек или молоточков, используемых для игры на инструменте, позволяет создавать высококачественные мелодии, ударяя по соответствующим нотным сегментам. Сам термин «технология стилпэна» был изобретен в Тринидад и Тобаго, так как требовалось как-то систематизировать и обозначить сложные металлургические процессы, связанные с изготовлением инструмента.

Существует множество простых и очевидных изменений, которые можно вносить в традиционный процесс изготовления стилпэнов. Например, вовсе необязательно изготавливать инструмент из бочек из-под масла, как это делалось раньше. В самом деле, весь инструмент можно сделать из листов металла, для чего к опоре подходящей формы крепится обработанный металлический верх, который будет служить ударной поверхностью. Соединение можно выполнять, например, приваркой или гофрированием. Процесс опускания может осуществляться различными стандартными промышленными способами, например, гидравлической или вращательной штамповкой.

Несмотря на всю новизну и привлекательность традиционного акустического стилпэна, он имеет несколько недостатков. Во-первых, музыкальный диапазон отдельно инструмента из семейства традиционных стилпэнов, как правильно, меньше трех октав. Это является ограничением, особенно для соло-исполнителей, и часто преодолевается транспонированием тех фрагментов музыкального произведения, которые выходят за рамки музыкального диапазона конкретного инструмента. Некоторые исполнители восполняют этот недостаток, одновременно используя два стилпэна разных диапазонов.

Кроме того, несистемное развитие существующих стилпэнов, которое диктовалось текущими потребностями, привело к некоторому беспорядку, ведь до настоящего момента весь музыкальный диапазон можно было охватить только использованием, как минимум, одиннадцати инструментов. Беспорядок усугубляется, если вспомнить множество вариаций расположения нот.

Упомянутые различия в расположении нот также затрудняют работу исполнителей, которым может понадобиться использовать широкий спектр стилпэнов в оркестре. Кроме того, эти различия уменьшают мобильность исполнителей (здесь, мобильность - способность исполнителя играть в разных оркестрах, имеющих стилпэны с различными расположениями нот).

Традиционная методика изготовления акустических стилпэнов в качестве исходного сырья использует продукцию промышленности, изготавливающей стальную тару, в частности, готовые стальные барабаны как новые, так и бывшие в использовании, как правило, объемом в 55 галлонов. Однако барабаны, производимые изготовителями стальной тары, предназначены именно для использования в качестве тары, и поэтому основной целью изготовителей является обеспечение устойчивости барабана к ударам. По сути, металлургические свойства стали, из которой производители изготавливают барабаны, волнуют их гораздо меньше, чем ее прочность на разрыв. Из-за этого используемая в традиционном производстве сталь может обладать самыми разнообразными металлургическими свойствами (содержание углерода, зернистость, отсутствие примесей), которые влияют на качество музыкального инструмента - стилпэна. Очевидно, что из-за этого стилпэны, изготавливаемые из таких барабанов, различаются по качеству получаемой музыки.

Кроме того, традиционные стилпэны, изготавливаемые из бочек тарной промышленности, не отличаются оптимальным дизайном (оптимальный дизайн предусматривает соблюдение определенных требований к основным компонентам стилпэна, которое позволяет в результате получить инструмент, обладающий высочайшей музыкальной точностью и качеством воспроизведения). Основные компоненты стилпэна - это ударная поверхность, утор и юбка.

При изготовлении традиционного акустического стилпэна практически не уделяется внимания необходимости видоизменять или адаптировать утор или юбку для улучшения работы инструмента. Более того, при придании формы ударной поверхности преследуется лишь одна цель - разметить нотные сегменты. Упомянутые три основных компонента инструмента могут существенно уменьшить его музыкальную точность, если при игре на инструменте энергия удара будет вызывать резонанс компонентов на их собственных естественных структурных модальных частотах. Упомянутые модальные частоты были измерены на такой низкой частоте, как 15 Гц. Так как эти естественные виды вибрации связаны с модальными деформациями ударной поверхности, форма размеченных на поверхности нот искажается, в результате чего происходит низкочастотная модуляция нотных частот.

В дополнение к эффекту модуляции немузыкальные вибрации юбки, в частности, вносят шумы, которые ухудшают качество музыки. В частности, после удара по ноте часто можно различить высокочастотные резонансы, которые заметны даже после того, как музыкальные компоненты звука почти рассеются. Резонансы возникают из-за тех частей ударной поверхности, которые не настроены в качестве нотных сегментов, а также из-за утора и юбки. Это актуальная проблема традиционных стилпэнов, которую без труда замечали различные эксперты с хорошим музыкальным слухом, и которая требует решения.

Также, частотный отклик трубы с одним открытым концом, которой является юбка, достигает максимумов в частотах, превосходящих частоту первого резонанса в нечетное число раз, и минимумов - в частотах, превосходящих частоту первого резонанса в четное число раз. Кроме того, разница между максимальными и минимальными значениями увеличивается при уменьшении отношения радиуса бочки к длине юбки. Упомянутое соотношение радиус/длина обычно варьируется от 0,32:1 у баса до 1,83:1 у тенорового стилпэна. Следовательно, хотя интенсивность резонанса выше у басовых инструментов, частотный отклик трубы с одним открытым концом, из которой состоит такой инструмент, намного более нерегулярен, чем у высокотональных инструментов, юбки которых короче. Это может оказывать вредное воздействие на тональную структуру.

В сравнении, эффект резонанса, возникающий при характерном нерегулярном частотном отклике трубы с одним открытым концом, используемом в духовых инструментах (кларнет, флейта), совершенно необходим для генерации нот и соответствующих им гармоник. Упомянутые инструменты характеризуются соотношением радиус/длина порядка 0,04:1.

Однако в случае традиционного стилпэна труба, образующая юбку, в силу той самой нерегулярности частотного отклика, не является оптимальным акустическим резонатором для одновременного спектра обертонов, характерного для нот ударной поверхности. Например, если длина юбки будет отрегулирована таким образом, чтобы ее первый резонанс соответствовал высоте звука самой низкой ноты конкретного барабана, то вторая нота, отстоящая от первой на октаву, будет подавляться из-за минимума частотного отклика. Проблема усугубляется, если задуматься об эффекте квинты и ее обертонах, ведь квинта на ударной поверхности басового стилпэна, как правило, и будет упомянутой «второй» нотой.

В силу всего вышесказанного можно сделать вывод, что традиционные технологии изготовления стилпэнов не уделяют должного внимания акустическому дизайну инструмента, и поэтому требуется разработка более эффективного дизайна юбки.

К сожалению, традиционные акустические стилпэны не предусматривают возможности легко снимать и заменять юбку, что облегчило бы техническое обслуживание инструмента и его транспортировку, а также изменение характеристик инструмента в области звукового излучения.

Традиционные акустические стилпэны обычно подвешиваются к специальной стойке с помощью веревки, шнура или проволоки. Помимо эстетического несовершенства такой конструкции, она способствует нежелательной передаче вибрационной энергии между стилпэном, стойкой и полом. Такая нежелательная передача энергии дополнительно ухудшает качество музыки, так как добавляет шумовую компоненту, в особенности от стойки (или иной аналогичной конструкции).

Кроме того, веревка, шнур или проволока, на которой подвешен стилпэн, обычно крепится к ободу инструмента, и поэтому верхняя часть стойки, к которой прикреплена веревка, выступает над ободом, что в некотором смысле затрудняет работу исполнителя. Также, хотя и существуют стойки с механизмом регулировки высоты, упомянутый традиционный способ подвешивания инструмента не позволяет с легкостью изменять положение инструмента. Это не позволяет использовать инструмент в соответствии со всеми требованиями эргономики.

Патент US 4214404 Рекса (Rex), как и многие другие, описывает ударное устройство, которое акустически или механически производит музыкальные звуки, и представляет собой барабан, состоящий из нескольких резонирующих отделений, находящихся внутри одного и того же корпуса, звук из которого производится с помощью торца барабана, при сжатии которого по направлению к входу в упомянутые резонирующие отделения образуется сложная мембрана. Упомянутое изобретение в качестве механизма генерации звука использует акустический резонанс труб и в этом конструктивно отличается от существующих стилпэнов, а также от стилпэна настоящего изобретения, которые для генерации звука используют модальные характеристики выбоин на сплошной поверхности.

Патент СА 1209831 Сальвадора и Питерса предлагает барабан, адаптированный таким образом, чтобы уменьшить недостатки, замеченные в существующей конструкции. В частности, данное изобретение предлагало барабан, имеющий нотную поверхность с прямоугольными нотами, которые настраивались таким образом, чтобы гармонические моды колебаний каждой ноты доминировали над негармоническими.

Патент DE 20013648U Шульца и Вайденсдорфера описывает стальной барабан, имеющий внешнее кольцо с восьмью тоновыми полями (1-8), которые представляют собой октаву (диатонический ряд) от средней С до верхней С. Также барабан имеет внутреннею так называемую центральную область, содержащую пять тоновых полей, которым соответствуют верхние D, Е и F (9-11), а также две области, соответствующие В бемоль (А диез) и G бемоль (F диез). Таким образом, музыкальный диапазон состоит из десяти нот от средней С до Е, расположенной после верхней С, плюс две ноты со знаками альтерации, т.е. В бемоль (А диез) и G бемоль (F диез).

Патент US 5814747 Рамсела «Ударный инструмент, производящий музыкальные звуки» описывает устройство, состоящее из нескольких синтетических труб различной длины, которые при ударе молоточка резонируют на разных частотах. Упомянутое изобретение предлагает ударный инструмент, который производит музыкальные звуки, однако в качестве механизма генерации звука устройство использует акустический резонанс труб, и в этом оно конструктивно отличается от существующих стилпэнов, а также от стилпэна настоящего изобретения, которые для генерации звука используют модальные характеристики выбоин на сплошной поверхности.

Патент US 5973247 Мэтьюса «Переносные стальные барабаны и несущее устройство» описывает устройство, состоящее из двух барабанов-стилпэнов с восемнадцатью нотами, прикрепляемых с помощью подвесной системы к опоре, которая предназначена для переноски человеком обоих стальных барабанов на себе. Предлагаемое упомянутым изобретением устройство не покрывает весь музыкальный диапазон, не превышает диапазон, охватываемый традиционными стилпэнами, не предлагает оптимального дизайна ударной поверхности, обода и юбки используемых барабанов-стилпэнов, а также не предлагает дизайна юбки, влияющего на распространение звука.

Патент US 6750386 Кинга [Двусторонний сертификат пересмотра (0026-ой) US 6750386 С1 выдан согласно 35 U.S.C. 316] «Стилпэн с квинтовым циклом» описывает стилпэн, ноты которого располагаются в соответствии с квартово-квинтовым циклом. Предлагаемое упомянутым изобретением устройство отличается от существующих стилпэнов только расположением нот, которые в данном устройстве располагаются через музыкальный интервал квинту в направлении против часовой стрелки, тогда как в традиционных теноровых стилпэнах, а также в устройстве, предлагаемом настоящим изобретением, ноты располагаются через музыкальный интервал квинту против часовой стрелки. Предлагаемое упомянутым изобретением устройство не покрывает весь музыкальный диапазон, не превышает диапазон, охватываемый традиционными стилпэнами, не предлагает оптимального дизайна ударной поверхности, обода и юбки используемых барабанов-стилпэнов, а также не предлагает дизайна юбки, влияющего на распространение звука.

Патент US 6212772 Витмайра и Прайса «Изготовление Карибского стилпэна» описывает процесс изготовления, облегчающий массовое производство музыкального инструмента стилпэн, согласно которому ударная поверхность подвергается гидравлической штамповке. Процесс также позволяет обеспечить возможность легко снимать юбку с инструмента, что облегчает обслуживание инструмента и его транспортировку, а также изменение тональных характеристик инструмента. Однако устройство, описанное в упомянутом патенте, не превышает диапазон, покрываемый традиционными стилпэнами, не уменьшает количество стилпэнов, необходимых для оркестра, не предлагает оптимального дизайна ударной поверхности, обода и юбки используемых барабанов-стилпэнов, позволяющего уменьшить немузыкальные резонансы, не предлагает дизайна юбки, влияющего на распространение звука, а также не описывает то, как стилпэны будут подвешиваться.

В частности, в отличие от традиционных стилпэнов, качество которых зависело от изменчивых свойств барабанов и бочек, доступных настройщикам, которые изготавливались исключительно для упаковочных целей, комплекс настоящего изобретения предлагает ударную поверхность, качество которой значительно улучшено благодаря использованию сертифицированной высококачественной стали, специально отобранной для такого применения.

Кроме того, ударная поверхность имеет составную конструкцию, которая способствует созданию нот верхних музыкальных регистров. Настоящее изобретение значительно отходит от традиционного рассмотрения барабана как цельного объекта и рассматривает барабан как объект, собираемый из трех отдельных компонентов инструмента, конструкция которых тщательно продумана для оптимизации функционирования инструмента, в результате чего устраняются вышеперечисленные недостатки традиционных стилпэнов.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение улучшает традиционный акустический инструмент - стилпэн, в основном, за счет продуманного применения подходящих музыкальных, металлургических и акустических технологий, а также продуманной конструкции.

Принцип построения стилпэнов по настоящему изобретению отличается от существующих аналогов, для изготовления которых используются готовые бочки, обычно предназначаемые исключительно для упаковочных целей, что отражается при выборе материалов и построении таких бочек. Поэтому используемые материалы часто не слишком подходят для стилпэнов, а их качество и металлургический состав, как правило, не строго определены, и меняются от бочки к бочке.

Комплекс барабанов акустического стилпэна настоящего изобретения, напротив, имеет составную конструкцию и изготавливается из компонентов, в том числе, ударной поверхности, скрепленной жестким утором, который крепится к задней приставке. Ударная поверхность также имеет составную конструкцию, позволяющую более эффективно размещать широкий диапазон нот на каждом барабане стилпэна. В частности, ударная поверхность содержит вставку, которой машинной обработкой придается специальная форма, позволяющая ей содержать ноты самых высоких регистров любого инструмента из комплекса настоящего изобретения. Настоящее изобретение предлагает три типа задних приставок и применяет научные принципы для получения резонаторов и акустических излучателей, позволяющих улучшить качество музыкальной игры благодаря увеличению уровней акустического излучения каждого инструмента. В конструкции изобретения, в частности для ударной поверхности, используются специально отобранные оптимальные материалы.

Кроме того, в задних приставках настоящего изобретения применяются известные специалистам заглушающие методики, позволяющие снизить или минимизировать нежелательные резонансы задней приставки, значительно снизив уровень немузыкальных резонансов, характерных для существующих инструментов. Упомянутые резонансы часто возникают из-за юбки традиционных инструментов, которая в существующих инструментах никак не обрабатывается и не модифицируется для подавления таких резонансов. Таким образом, мож