Timpāni ir liela izmēra sitaminstruments ar maināmu skaņas augstumu. Timpānu attīstības vēstures aizsākums meklējams arābu zemēs. Zināmākie tā laika instrumenta nosaukumi ir naqqara, naqqarat, naqqarah, nakkare, nagora, kas cēlušies no arābu valodas darbības vārda naqr ‘sist, rībināt’. Šī instrumenta galvenās uzbūves daļas ir membrāna, katlveida korpuss, riņķveida korpusa un membrānas stīpas, korpusa stiprinājumi, skaņošanas pedālis ar mehānismu, nošu augstumu skala.

Ierasti izmantojamais timpānu skaits vienā komplektācijā variējas no diviem līdz pieciem, kas atkarīgs no atskaņojamo nošu dažādības skaņdarbā. Katram timpānam ir konkrēts diametra izmērs, kas nosaka, kāds būs diapazons, kura ietvaros būs iespējams panākt nepieciešamo noti.

Mūsdienu timpāniem galvenais skaņas avots ir membrāna jeb plēve. Tā var būt gan no plastikas, gan dabīgas dzīvnieka ādas, piemēram, teļa, kazas. Membrāna tiek pārvilkta pār paraboliskas vai puslodes formas metāla (vara, misiņa, alumīnija) vai stiklšķiedras katlu, kas pilda rezonatora funkciju. Lai plēve noturētos virs katla virsmalas un būtu iespējams to nospriegot, tiek izmantotas divas riņķveida stīpas. Viena no tām tiek iestrādāta plēves apmalē, otra – ar dažādu stieņu un skrūvju palīdzību piestiprināta pie katla augšmalas, nosedzot plēves stīpu no virspuses.

Skrūves un stieņi, kas tiek pievienoti pie augšējās stīpas, sniedzas līdz pat timpāna pamatnei, kur tie apvienojas vienā centrālajā asī. Ar timpānam pievienoto pedāļa palīdzību tiek izmainīts ass vertikālais novietojums, kas maina plēves spriegojumu un attiecīgi esošās nots augstumu. Lai plēve tiktu nospriegota visās malās vienmērīgi un vienlaicīgi, izmantoto skrūvju un stieņu skaits, ar ko tiek pieskrūvēta virsējā stīpa, ir vismaz 6 līdz 8. Timpāna pamatnē esošais pedāļa mehānisms nodrošina to, lai pēc pārskaņošanas pedālis paliktu savā vietā nekustīgs un skaņas augstums nemainītos.

Atsevišķiem timpānu modeļiem pieejams arī tīrskaņotājs (Feinstimmer). Ja kādu nots augstumu nepieciešams pieregulēt tikai mazliet, piemēram, par mazākām vienībām kā pustoni, īpaši precīzi to var veikt ar minēto ierīci – ar vertikālu skrūvi, kas sniedzas no timpāna pamatnes līdz pat augšai un ir savienota ar kopējo skaņošanas mehānismu.

Lai timpānists zinātu, kāda nots tiek uzskaņota konkrētajā brīdī, ar pedāli ir savienots rādītājs. Spiežot pedāļa purngalu vai papēža daļu, mainās skaņas augstums, un rādītājs pārvietojas gar skalu, attēlojot konkrēto noti.

13. gs., pateicoties tā laika Rietumu pasaules un islāma zemju ciešajām saiknēm, jaunais sitaminstruments caur Spāniju nonāca Eiropā. Tolaik ierasto timpānu izmēri bija krietni mazāki nekā mūsdienās – aptuveni 20–22 cm diametrā katrs, savstarpēji noskaņoti tīras kvartas vai kvintas intervālā. Pēc skaita 1 līdz 2 tie tika piestiprināti pie spēlētāja jostas un tika sisti ar vālītēm. Iesākumā timpāni tika izmantoti dažādu militāru procesu kontekstā, vēlāk šis instruments kļuva arvien manāmāks galma mūziķu ansambļos.

15. gs. vidū Eiropā izplatījās otrais instrumenta popularitātes vilnis, bet šoreiz tie savā uzbūvē bija daudz lielāki. Ātri vien jaunais lielo timpānu izskats un jaudīgi dunošā skaņa piesaistīja uzmanību un padarīja šo instrumentu par neatņemamu kavalērijas un galma dzīves daļu, apvienojoties veiksmīgā tandēmā ar tā laika trompetes priekštečiem. 15. gs. ietvaros arī tika veikti ievērojami tehniskie uzlabojumi timpānu uzbūvē. Līdz šim izmantotā membrānas pienaglošana pie timpāna korpusa tika aizstāta ar tās ierāmēšanu riņķveida stīpā, savukārt 16. gs. sākumā vācu valodā runājošajās zemēs sāka izmantot spriegojuma skrūves, ar kuru palīdzību bija iespējams pašam spēlētājam mehanizēti mainīt timpāna membrānas skanējuma augstumu. Šāds timpānu skaņošanas princips saglabājās līdz pat 19. gs. Šai metodei bija divi lieli trūkumi – bija ļoti grūti panākt vienmērīgu spriegumu membrānai pie visām skrūvēm, kā arī tas aizņēma ļoti ilgu laiku.

1812. gadā Minhenes tiesas timpānists Gerhards Krāmers (Gerhard Kramer) izveidoja jaunu timpānu skaņošanas mehānismu, savienojot visas membrānas skrūves ar vienu centrālo skaņošanas skrūvi, tādējādi radot iespēju mainīt timpāna skanējumu augstumu vienmērīgi un ar viena roktura vai pedāļa kustību. Paralēli šim attīstījās arī rotācijas (rotary) tipa skaņošanas mehānisms. Tā galvenais pamatprincips ir visa timpāna katla pagriešana ap savu asi vai nu pulksteņa rādītāja virzienā, vai pret to. Timpāna katls, kas balstās uz centrālo ass skrūvi, rotācijas procesā vai nu pievelk, vai atlaiž membrānas spriegojumu. Arī šai metodei bija trūkums – katru reizi, kad tika pārskaņota timpāna nots, mainījās līdz šim izmantotā spēles vieta, kā rezultātā cieta timpāna skaņas kvalitāte.

Pedāļa skaņošanas mehānismu izveidoja 19. gs. 70. gados Drēzdenē mūziķis Karls Gotlībs Pitrihs (Carl Gottlieb Pittrich) un instrumentu meistars Ernsts Kveisers Nahfolgers (Ernst Queisser Nachfolger). Pie timpāna virsējās riņķveida stīpas tika pievienoti sajūgstieņi (drawbars), kas stiepjas līdz pat timpāna pamatnei vai nu gar timpāna sāniem, vai arī caur pašu katlu, kur tie tiek savienoti ar pedāli. Skaņojuma mērītāja bultiņa, virzoties pa piestiprināto skalu, palīdz aptuveni uzzināt tajā brīdi uzskaņoto noti. Spiežot pedāli uz leju, membrāna tiek nospriegota, attiecīgi skaņa paaugstinās, savukārt atlaižot pedāli uz augšu, plēve atbrīvojas un skaņa kļūst zemāka.

Timpāni tiek spēlēti, izmantojot vālītes. Tām visām kopīgas ir divas detaļas – kāts un vālītes galviņa. Kāts var būt no koka – ķiršu koka, riekstkoka, bērza, japāņu ozola, dateļplūmes, kļavas vai bambusa. Galviņa var būt no koka, ādas, filca, flaneļa, korķa, gumijas, turklāt – dažādās kombinācijās.

Vālīšu cietība tiek izvēlēta atkarībā no konkrētā laikmeta mūzikas, kas tiek atskaņota. Baroka mūzikai tipiskas ir koka un ar ādu apvilkta koka vai korķa vālītes (vālīšu galviņas), radot sausu, asu skanējumu, savukārt romantiskajai mūzikai – ar filcu pārvilkta koka vai korķa galviņa, piešķirot mīkstu un maigu tembra nokrāsu.

Skaņa tiek radīta, turot vālīti rokās, atvēzējoties un uzsitot ar tās galviņu pa timpāna membrānu. Svarīgi ir ievērot pareizu un vienmēr nemainīgu spēles vietu. Tā ir aptuveni plaukstas attālumā no stīpas, jo tur timpāna skaņas tembrs sasniedz vispilnāko toņa nokrāsu gammu.

Viena no izteiktākajām atšķirībām timpānu spēles tehnikā ir vālīšu turēšanas tehnika / metode. Pareizs locītavu, plecu, roku, plaukstas, pirkstu un rokas muskuļu lietojums ir timpānu spēles sākumpunkts. Tas viss kopā dod iespēju brīvi valdīt pār vālītēm.

Ir divi tehnikas pamatveidi: vācu tehnika un franču tehnika. To galvenā atšķirība ir plaukstas izvērsuma virziens, kur vācu tehnikai plaukstas ir pavērstas uz leju, bet franču – viena pret otru. Šīs divas tehnikas nav vienīgās iespējamās, bet no tām ir atvasinātas citas. Profesionāli timpānisti pamatā izmanto vienu spēles tehniku, tomēr ir gadījumi, kad kādu niansi aizgūst no citas.

Pametot militāro sfēru un primitīva signālinstrumenta lomu, kopš 19. gs. sākuma timpāni arvien pārliecinošāk nostabilizējās simfoniskajā orķestrī kā līdzvērtīgs instruments. To veicināja gan arvien intensīvāka komponistu vēlme iekļaut savos darbos dažādus nošu augstumus, kas kļuva iespējams izgudrotās ātrās timpānu pārskaņošanas (nošu izmaiņu) dēļ, arvien biežāk skaņdarbos tika iekļautas timpānu (pārskaņošanas), gan pedāļa mehānisma izgudrošana.

20. gs. otrajā pusē timpāni arvien biežāk tika izmantoti dažādu citu kolektīvu sastāvos – maršējošajos orķestros (marching bands), militārajos bungu ansambļos (drum corps), kā arī dažādu veidu pūtēju orķestros. Meklējot jaunas skaņas un tembrus, arī roka un popmūzikas grupas ir sākušas iekļaut timpānus savās kompozīcijās. Zināmākās no tām The Beatles, Cream, Led Zeppelin, The Beach Boys, Queen, Emerson, Lake & Palmer. Pateicoties amerikāņu timpānistam Džonatanam Hāsam (Jonathan Haas), timpāni ir attīstījušies arī kā solo instruments.

Zināmākie darbi šim instrumentam ir Filipa Glāsa (Philip Glass, 2000) Dubultkoncerts timpāniem ar orķestri, Neja Rozauro (Ney Rosauro, 2003) Koncerts timpāniem ar orķestri, Viljama Krafta (William Kraft) 1. un 2. koncerts timpāniem ar orķestri (1983), Eliota Kārtera (Elliott Carter) Astoņi darbi četriem timpāniem (1949, 1966) un citi.

Nozīmīgākie timpānisti (nereti arī ir komponisti), kas strādā pasaules labākajos simfoniskajos orķestros, ir: Timotijs Adams (Timothy Adams, Pitsburgas Simfoniskais orķestris, Pittsburgh Symphony Orchestra), Kloids Duffs (Cloyd Duff, Klīvlendas orķestris, The Cleveland Orchestra), Oskars Švars (Oskar Schwar, Filadelfijas Orķestris, Philadelphia Orchestra), Freds Hingers (Fred Hinger, Metropolitēna Operas orķestris, Metropolitan Opera Orchestra), Dž. Hāss, Sols Gudmens (Saul Goodman, Ņujorkas Filharmonijas orķestris, New York Philharmonic), Viks Firts (Vic Firth, Bostonas Simfoniskais orķestris, Boston Symphony Orchestra), Verners Tarihens (Werner Tharichen, Berlīnes Filharmonijas orķestris, Berliner Philharmoniker), Rihards Hohrainers (Richard Hochrainer, Vīnes Filharmonijas orķestris, Wiener Philharmoniker), Niks Wuds (Nick Woud, Karaliskais Concertgebouw orķestris, Koninklijk Concertgebouworkest), Jozefs Pereira (Joseph Pereira, Losandželosas Filharmonijas orķestris, Los Angeles Philharmonic Orchestra), Saimons Karingtons (Simon Carrington, Londonas Filharmonijas orķestris, London Philharmonic Orchestra); komponists E. Kārters.

Latvijā zināmākie timpānisti ir Edgars Saksons, Elīna Endzele, Ivo Krūskops, Uģis Krūskops, Edgars Vaivods, Aikazs Akopjans.