Retrouver le son de Notre-Dame | Collections & Patrimoine

RRetrouver le son de Notre-Dame | Collections & Patrimoine

Entretien avec l’équipe lyonnaise de scientifiques de retour de leur première mission dans Notre-Dame de Paris.

Un entretien réalisé par Pop’Sciences – 24 juillet 2020

Une reconstruction « fidèle » de Notre-Dame suppose qu’en plus de la remise en état du bâti (la charpente, la flèche…), une restauration acoustique soit mise en œuvre pour restituer aux générations futures ce qu’était le « son » de la plus célèbre des cathédrales avant l’incendie dévastateur d’avril 2019.

De retour de leur première mission scientifique sur le site religieux, Notre-Dame, l’équipe scientifique « acoustique » de la Maison des Sciences de l’Homme Lyon Saint-Étienne nous explique en quoi consiste son travail. Entre technique et émotions, un le récit digne d’une aventure scientifique hors du commun et hors du temps.

Pop’Sciences | Quelle est l’origine de la création du groupe acoustique ?

Mylène Pardoen, docteur en musicologie, spécialiste de l’archéologie du paysage sonore :

Suite à l’incendie qui a détruit la toiture de Notre Dame (ND) de Paris en avril 2019, la communauté scientifique s’est mobilisée autour du CNRS pour participer à sa reconstruction en neuf groupes de travail thématiques = Incendie, Numérique, Structure, Bois/Charpente, Métal, Pierre, Verre, Émotions patrimoniales et Acoustique.

Ce dernier groupe, composé de 6 personnes et… d’un robot – de son petit nom Deep Trekker – regroupe des équipes de parisiens 1 et de lyonnais issus de l’équipe Pôle Image Animée et Audio (PI2A) de la Maison des Sciences de l’Homme Lyon Saint-Étienne 2.

©Chantier CNRS Notre-Dame_Groupe Acoustique

Pop’Sciences | Quels sont ses objectifs ?

Mylène Pardoen :

Le groupe acoustique a deux objectifs :

Réaliser un modèle informatique sonore de ND qui permettra aux équipes d’architectes de les guider dans leurs choix pour la reconstruction de la voute et de la charpente (en donnant des mesures de l’impact acoustique selon le choix des matériaux, de la forme de la voute, etc.). La cathédrale est alors considérée comme un objet résonnant dans lequel un son est généré – par l’éclatement d’un ballon de baudruche, par exemple – dans le but de pouvoir calculer le temps de réverbération (l’écho) propre à la structure de la cathédrale.

Ce volume acoustique est l’espace délimité par l’ensemble des « parois », tenant compte des caractéristiques acoustiques de leur matériaux (pierre, bois….) et des objets s’y trouvant. Lorsque le son est émis, ses ondes se réfléchissent sur les parois comme une sorte de balle de ping-pong, mais avec un léger temps de retard à chaque rebond. C’est ce que l’on nomme le temps de réverbération (ce qui nous semble être un écho). C’est en quelque sorte la caisse de résonance qui permet à l’orgue ou aux choristes de donner à leurs chants une caractéristique particulière (la signature acoustique d’un lieu, qui est unique).

Ces relevés actuels seront comparés à des enregistrements réalisés lors d’un concert qui avait eu lieu dans ND en 2013, pour permettre de retrouver l’acoustique d’avant sa destruction.

Pendant la mission, seule la partie de la nef a fait l’objet de relevés (le chœur, bien qu’accessible, n’est pas dégagé et le transept, dont le sol est très abimé, était trop complexe à aborder pour le robot et les trépieds). Le robot servait essentiellement à accéder à la nef qui est encore aujourd’hui inaccessible par mesure de sécurité (risque potentiel de chute de pierres ou de la charpente en bois) pour pouvoir positionner deux trépieds à roulettes comportant chacun 2 micros ambisoniques et 2 micros omnidirectionnels nécessaires à l’étude du temps de réverbération de l’onde sinusoïdale (le son produit par le ballon).

©Chantier CNRS Notre-Dame_Groupe Acoustique

©Chantier CNRS Notre-Dame_Groupe Acoustique

Le second objectif est de documenter au niveau sonore le chantier de Notre-Dame ou autrement dit de réaliser une évaluation perceptive et représentative de l’environnement sonore de ND, en installant des capteurs qui enregistreront les ambiances sonores, 24h sur 24, pendant toute la durée du chantier de déblaiement et de reconstruction. Cette captation viendra agrémenter les informations disponibles sur ce bâtiment et continuer à raconter son histoire. Ainsi, seront collectés les bruits du chantier : ceux des corps de métiers qui vont se succéder, mais aussi ceux des oiseaux circulant librement dans le bâtiment… Tout cela agrémente le modèle sonore de ND.

©Chantier CNRS Notre-Dame_Groupe Acoustique

Joachim Poutaraud, assistant ingénieur en spatialisation sonore :

Cette pratique de l’étude du paysage sonore permet d’étudier la relation de l’Homme avec les sons de son environnement. On évalue des « marqueurs sonores », des sonorités signalétiques qui vont nous permettre de cartographier l’environnement sonore de la cathédrale.

Mylène Pardoen :

C’est l’histoire sonore du chantier. On peut repérer les porosités – des interférences qui existent entre les ambiances internes de la cathédrale et celles venant de l’extérieur qui sont le reflet des activités urbaines essentiellement – et la pollution sonore qui rentrent dans la cathédrale pour préserver sa quiétude. Car, quand on sort, on est agressé par le bruit tant la sérénité de la cathédrale est encore présente.

Ce second objectif fait écho aux travaux de Mylène Pardoen, archéologue des paysages sonores qui reconstitue des ambiances sonores du passé.

Avec le modèle virtuel créé, on pourra recréer une acoustique de n’importe quelle époque de ND : par exemple, au Moyen-Âge, on peut retrouver tous les éléments sonores qui étaient présents à cette époque dans ND en prenant en compte l’évolution de l’urbanisme, si le tissu urbain a changé ou non, si les rues ont été modifiées. Après, il faut retrouver qui travaillait autour, les corps de métiers, les bruits des gestes et des outils utilisés.  Mes sources sont les almanachs de l’époque pour recherche la localisation des artisans, les registres administratifs. Il n’y avait pas d’historique des précédents chantiers de ND. Tout le travail sera valorisé tout au long de la mission par des reportages, des enregistrements et des vidéos.

 

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Encart

Les chiffres clefs de la mission au niveau technique

Pour la mission :

– 350 Kg de matériel répartis en 6 flight cas pour : le matériel de diffusion et de captation pour l’acoustique, le matériel de captation pour les ambiances sonores,  l’ensemble des matériels pour documenter notre travail (GoPro, caméra JVC, micro binaural…) ;

– 8 kits EPI (2 combinaisons pour les frileux) ;

– 1 pistolet d’alarme et 8 cartouches (pour l’étalonnage) ;

– des ballons à gonfler et à faire éclater (également pour l’étalonnage) ;

– des kits d’éclairage ;

– 4 trépieds à roulettes.

©Chantier CNRS Notre-Dame_Groupe Acoustique

Nos 4h sur site représentant une distance de déplacement d’environ 20 km par personne (uniquement dans l’enceinte polluée au plomb. C’est ce que l’on nomme la zone sale.).

Pour l’équipe lyonnaise, le bilan vidéo représente : 47 min de rushs JCV ; 31 min de GoPro ; 90 Go de vidéos immersive (images robot, GoPro sur micros, timelapse). Le bilan audio : 6,52 Go de fichiers ambisoniques (soit près de 3h d’enregistrement).

Pour l’équipe équipe parisienne : 12h de vidéo (toutes caméras confondues, dont celles du robot) ; 110 Go de fichier audio (pour l’élaboration du modèle acoustique et ses volumes).

Voir la vidéo réalisée par Christian Dury lors de leur première entrée dans ND : Emotion en entrant – 10 juillet 2020.

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Pop’Sciences | Pourquoi est-ce important de reconstituer l’ambiance sonore de ND ? Qu’avez-vous ressenti en entrant dans ND ?

Mylène Pardoen :

Il est important de toucher du doigt les porosités et de les mettre en parallèle avec notre ressenti, nos émotions. Le confinement que nous venons de subir nous a fait prendre conscience de la dimension bruyante de nos villes, de nos vies. Des bruits ont ressurgit, les bruits de la nature ont ré-émergés. J’étais bien pendant le confinement ! Aujourd’hui il y a du « surbruit » comme si on voulait faire fuir la Covid comme quand on faisait le charivari pour faire fuir la peste …

Joachim Poutaraud :

Notre rapport au bruit dépend du contexte. Quand on s’intéresse, par exemple, aux paysages sonores indiens dans les quartiers type bidonville (Dharavi, Bombay) la perception du bruit est différente : les habitants de ces quartiers ont peur du silence, un espace sans son est un espace mort. Proverbe indien : « qui mendie en silence, meurt de faim en silence ».

Reconstituer l’ambiance sonore de ND c’est finalement lui rendre son âme.

Pop’Sciences | L’anecdote qui vous reste de cette expérience !

L’anecdote de Joachim : « le moment où on a déposé le boitier (pour enregistrer les sons du chantier) sous la rosace sud, on était à 10 cm des vitraux, voir les motifs de si près était extraordinaire… »

L’anecdote de Mylène : « ce fut un moment intense et la récolte très riche. Un souvenir inoubliable : les chaussures fendues de Joachim à force de marcher ! »

L’anecdote de Christian Dury – Ingénieur, Co-responsable du Pôle Image Animée et Audio : « je fais partie des rares personnes au monde à m’être retrouvé 5 minutes presque tout seul à 3 heures du matin dans ND endormie… »

L’équipe de Pop’Sciences ne manquera pas de vous faire vivre cette aventure scientifique. Rendez-vous lors d’un prochain retour de mission pour en savoir plus sur l’évolution des enregistrements, des relevés et de la construction du modèle sonore de Notre-Dame…

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Notes :
[1] l’équipe « Lutheries – Acoustique – Musique » de l’Institut Jean Le Rond d’Alember
[2] La Maison des Sciences de l’Homme Lyon Saint-Étienne est sous tutelles des établissements suivants : CNRS / Université Lumière Lyon 2 / Université Jean Moulin Lyon 3 / Université Claude Bernard Lyon 1 / Université Jean Monnet Saint-Étienne / École normale supérieure de Lyon / Science Po Lyon

 

PPour aller plus loin

Océan. Une plongée dans l’invisible | Pop’Sciences Mag #6

OOcéan. Une plongée dans l’invisible | Pop’Sciences Mag #6

Les milieux marins, bien qu’ils soient encore peu explorés, subissent de plein fouet les contrecoups des activités humaines. Pollutions plastiques ou industrielles, réchauffement des eaux, fonte des glaces, acidification généralisée des mers… L’hasardeuse gestion des ressources terrestres et océaniques par les humains a mis en péril l’équilibre de l’océan, pilier du vivant.

ÉÉDITO

Malgré cela, une lueur d’espoir s’est ravivée pendant la longue période de confinement que nos sociétés ont traversé entre mars et mai 2020. Le volume et l’intensité de nos activités a baissé de telle sorte que le vivant a rapidement repris ses marques là où on ne l’attendait plus. À Venise, en Méditerranée et sur une majeure partie de nos littoraux nous avons constaté – stupéfaits et rassurés – que le reste du monde vivant était doué d’une capacité de résilience plus importante que nous l’escomptions.

 

Du constat à l’action, la marche est grande et ce nouveau numéro de Pop’Sciences Mag contribue à rappeler que les milieux marins sont essentiels à notre subsistance. Partons du principe que (mieux) connaître les océans, c’est déjà (mieux) les protéger. De nombreuses équipes de recherche de l’Université de Lyon, bien que ni la ville de Lyon ni Saint-Étienne n’aient de façade maritime, étudient de nombreux phénomènes sous-marins : mécanique des fluides, chimie des océans, acoustique, microbiologie, géologie, archéologie sous-marine, droit international … Autant de disciplines à l’affut de phénomènes parfois imperceptibles, mais primordiaux pour la compréhension et la préservation des fonds marins.

La part invisible de l’océan

Dans le creux des courants, à la surface et dans les profondeurs des mers, se cachent des sons, une faune, des édifices, des microparticules et des phénomènes chimiques presque insaisissables. C’est à cette part invisible et mystérieuse que l’Université de Lyon via Pop’Sciences Mag s’intéresse. Une exploration de l’univers océanique en saisissant son rôle crucial dans la régulation du climat, en traversant les frontières invisibles qui le morcelle, en observant les surprenants phénomènes de bioluminescence qui se produisent dans les abysses, en écoutant les complexes paysages sonores qui s’y dessinent et en partant à la recherche des ports perdus de l’Antiquité.

Allez au-delà de ce que vous pensez connaître de l’océan en étudiant ce qu’il nous cache le plus. Car, c’est dans l’imperceptible et l’inexploré des milieux marins que se dissimulent les raisons de croire à leur préservation.

Plongez dans l’invisible !

Stéphane Martinot, Administrateur provisoire de la COMUE Université de Lyon


Avec la participation des laboratoires de l’Université de Lyon suivants :

Comment les acousticiens peuvent reconstruire le « son » de Notre-Dame

CComment les acousticiens peuvent reconstruire le « son » de Notre-Dame

Depuis l’incendie qui a dévasté la cathédrale Notre-Dame de Paris, la reconstruction de ce site du patrimoine mondial a fait l’objet de nombreuses discussions. Parmi celles-ci, la question de la grande acoustique de la cathédrale.

Contrairement à la pierre, au bois et au verre de la construction et décor, qui sont des entités solides, l’acoustique d’un espace est un produit de ces éléments, à la fois de leur forme et de leurs propriétés matérielles. Cependant, bien qu’intangible, ce n’est pas mystique. Grâce à la technologie et de la puissance de calcul modernes, des connaissances historiques, et quelques gouttes d’inspiration, deux équipes de chercheurs français se sont penchées sur la manière de recréer l’acoustique des sites historiques.

[…]

Auteurs :

  • Brian FG Katz , acousticien, Directeur de recherche CNRS à Sorbonne Université
  • Mylène Pardoen, archéologue du paysage sonore, expert scientifique pour la restauration de Notre-Dame, Fondation Maison des Sciences de l’Homme (FMSH) – USPC  Université de Lyon

Lire la suite :

The Conversation

Conférences scientifiques sur les cuivres

CConférences scientifiques sur les cuivres

Deux après-midi de conférences sur les cuivres seront organisées les 1er et 2 mars, en partenariat avec le CNSMD de Lyon, le LabEx CeLyA, l’Université Ouverte Lyon 1 et le GSAM/SFA*  , avec notamment deux exposés par des chercheurs du CNRS spécialistes de la physique de ces instruments

Coordination : Sébastien Ollivier (Université Lyon 1)
Maxime Marchand (département de culture musicale du CNSMDL)

Ces journées cuivres se concluront par un concert d’Ensembles de cuivres du CNSMD de Lyon.

Conférences et Concert gratuits.

Le programme et le lieu sont consultables sur le site internet du CNSMD de Lyon :    

http://www.cnsmd-lyon.fr/agenda/journees-cuivres-3

* GSAM/SFA Groupe Spécialisé en Acoustique Musicale de la Société Française d’Acoustique

Résumé des conférences par les scientifiques (Christophe Vergez LMA & Joël Gilbert LAUM, DR CNRS)

Jeudi 1er Mars 14h: « Introduction à l’acoustique des cuivres, de la physique à la musique« 

La production du son par les cuivres sera présentée au travers de résultats récents de la recherche en acoustique musicale. L’accent sera mis en particulier sur le rôle joué par le musicien. Grâce à des allers-retours entre physique et musique, plusieurs caractéristiques du jeu des cuivres seront explorées. L’exposé ne nécessite pas de pré-requis particuliers.

Vendredi 2 Mars, 16h :  « L’acoustique des cuivres, du carnyx aux cuivres modernes »

La conférence permettra de découvrir le fonctionnement intime des instruments de musique à vent, et plus particulièrement des instruments de la famille des cuivres. Ce « point de vue du physicien » sera illustré de nombreuses démonstrations enregistrées ou réalisées en direct. La conférence s’adresse à un public large, musiciens et mélomanes, et ne nécessite pas de pré requis particuliers.