Acoustique architecturale, echea et harmonie musicale dans la Grèce Antique 

Quelques généralités sur le son

Le son est une vibration mécanique de la matière. Pour se propager, il a besoin d’une substance, d’un fluide, par exemple, l’air. Ainsi, l’espace est un vecteur de propagation du son. Sans l’espace, il n’y aurait pas de son – ici il ne faut pas confondre l’espace qui nous entoure avec l’espace intersidéral, sinon c’est exactement l’inverse qui se passe : dans le vide intersidéral, il ne peut exister aucun son, car justement il n’y a pas d’air, pas de matière pour transmettre les vibrations.
La vitesse de propagation du son dans l’air est de 340 m/s, dans les conditions normales de température et de pression. Dans l’eau, cette propagation est de 1 500 m/s. Dans le caoutchouc, elle atteint 150 m/s, dans le béton armé, 2 000 m/s, et dans l’acier ou l’aluminium, 5 500 m/s.
Pour comparaison, la vitesse de la lumière – dans le vide – est précisément de 299 792 458 m/s. Un son est habituellement défini par 4 caractéristiques :
• La fréquence, exprimée en hertz (Hz). Elle correspond au nombre de vibrations d’un son dans une seconde : plus elles sont nombreuses, plus le son est aigu. L’oreille humaine perçoit les sons allant environ de 16 Hz à 18 kHz. En-dessous de 16 Hz, on parle d’infrasons, et au-dessus de 20 kHz, on parle d’ultrasons. En musique, on parle généralement de hauteur plutôt que de fréquence. La longueur d’onde d’un son est inversement proportionnelle à sa fréquence. Un son «bas», donc grave, a une fréquence basse, et donc une grande longueur d’onde, c’est-à-dire que sa vibration est lente. Un son «haut», donc aigu, a une fréquence élevée, et donc une longueur d’onde courte, c’est-à-dire que sa vibration est rapide. Il existe des sons «purs», qu’on peut générer électroniquement : ces sons sont constitués d’une seule et unique fréquence (par exemple, le lade référence est fixé dans la musique occidentale à 440 Hz). Cependant, tous les sons «naturels» qui nous entourent ne sont pas purs, ils sont constitués de plusieurs fréquences. Ainsi, lorsqu’on analyse la composition spectrale d’un son, on peut décomposer celle-ci en 3 plages : les aigus, les médiums et les graves.
• L’intensité, exprimée en décibels (dB). Elle correspond à l’amplitude des vibrations du son. L’unité, 1 dB, représente à peu près la variation d’intensité la plus petite qu’un humain puisse percevoir ; 0 dB serait l’équivalent du silence absolu. On peut aussi parler de pression acoustique, exprimée en pascals (Pa), ou d’intensité acoustique, exprimée en watts par mètre carré (W/m2). Cependant, dans le langage courant on parle plutôt de volume sonore, de puissance sonore ou encore de niveau sonore. Le seuil de la douleur se situe environ à 120 dB, ce qui équivaut par exemple au bruit d’une tronçonneuse, d’une sirène de camion de pompiers ou d’un avion de ligne au décollage.
• La durée, exprimée en unités de temps usuelles, secondes, minutes, heures, etc. On parle aussi de rythme. On peut résumer cette caractéristique en disant simplement qu’il s’agit de la relation d’un son au temps.
• Le timbre. C’est la caractéristique la plus difficile à définir – elle n’est en tout cas pas mesurable scientifiquement. C’est cette caractéristique qui permet par exemple de distinguer une trompette d’un violon, quand bien même ils joueraient exactement la même note. Le timbre d’un son est un ensemble de caractéristiques comme par exemple sa texture, son grain, son dynamisme, la présence d’harmoniques, ou encore la répartition des fréquences qui le constituent sur le spectre sonore et qui définissent son centre de gravité spectral.
Bien entendu, la fréquence, le volume et la durée d’un son sont des données objectives, mesurables, quantifiables scientifiquement et avec précision. Cependant, la manière dont on les perçoit varie d’un individu à l’autre, et varie aussi selon de nombreux autres critères définis par la science psychoacoustique – et le timbre ne peut être défini que par elle. Par exemple, si le volume sonore d’un son est mesurable avec précision, l’oreille humaine ne le perçoit pas forcément toujours de la même manière. Par exemple, à un niveau sonore égal, on perçoit les sons extrêmes (très graves ou très aigus) moins forts que les sons situés dans les médiums. Ainsi, la psychoacoustique mélange des notions de physique (par rapport aux propriétés physiques
du son et à l’acoustique), de psychologie, de physiologie, et de sciences cognitives. Edward T. Hall sépare l’appareil sensoriel humain en deux catégories de récepteurs.

Préhistoire

Remontons aussi loin que possible dans le temps. On trouve une première occurrence du lien entre l’architecture et le phénomène sonore à l’aube de la civilisation. Des études archéo-acoustiques relativement récentes (depuis les années 80) ont mis en évidence un lien entre la présence de peintures, gravures ou autres signes dans les grottes paléolithiques et les caractéristiques acoustiques de ces grottes. Dans ces abris primitifs des premiers hommes, «l’architecture» quelque peu irrégulière a pour conséquence que certains endroits sont plus sonores, plus résonants que d’autres. C’est précisément à ces endroits que l’on trouve une présence accrue de signes sur les parois. Les tests acoustiques se basent sur des mesures du nombre d’échos ainsi que du temps de réverbération par rapport à la voix humaine, dans différents endroits des grottes. Les grandes salles présentent une corrélation sans appel entre leur qualité acoustique et la présence en forte densité de signes et d’ornements. Les plus petits espaces également – niches ou alcôves – sont ornés de façon spécifique : «L’utilisation des niches comme résonateurs ou vases acoustiques en rapport avec des peintures et particulièrement des points rouges paraît, comme il a été dit plus haut, une caractéristique commune de nombreuses grottes. Cette utilisation est en fait naturelle, car elle se fait facilement, on peut dire de façon imagée qu’il s’agit de conques géantes ; dans certaines niches (p. ex. au Camarin), il suffit de parler ou même seulement de respirer pour ressentir l’effet puis la puissance de la résonance.»
Acoustique architecturale, echeaet harmonie musicale dans la Grèce antique Vitruve, dans son traité sur l’architecture datant du Ier siècle avant J.-C., nous rapporte, entre autres sujets, comment l’acoustique architecturale ainsi que l’harmonie musicale étaient pensées et mises en œuvre dans la Grèce antique. Pour ce qui est de l’acoustique, il étudie la question sous un angle extrêmement succinct et pragmatique, en vue d’expliquer comment les voix des orateurs étaient rendues distinctement audibles pour les auditeurs, que ce soit dans les théâtres ou dans les salles des assemblées municipales. Il décrit également les dispositifs de vases résonateurs dont nous parlerons plus loin. Il donne du phénomène sonore une définition plutôt juste et claire, dont il tire quelques règles relatives à la bonne disposition acoustique des théâtres et dont nous donnons ici la traduction d’Auguste Choisy : «Or la voix Est un souffle d’air courant, (né) d’un choc (et) sensible à l’ouïe.
Elle se meut en une infinité d’anneaux concentriques : comme lorsque, une pierre ayant été lancée dans une eau dormante, prennent naissance d’innombrables cercles d’ondes croissant à partir du centre par élargissement aussi grand que possible ; et errant à moins que l’exiguïté du lieu ne s’y oppose, ou quelque obstacle qui ne laisse pas les contours de ces ondes parvenir à leur terme.
Aussi, lorsqu’elles sont interceptées par des obstacles : les premières, refluant, troublent les contours des suivantes.
De la même manière, la voix se propage ainsi par mouvements circulaires :
Mais, dans l’eau, les cercles se meuvent à plat (et seulement) en largeur ; La voix, et marche en largeur, et franchit graduellement la hauteur.

Vases résonateurs au Moyen-Âge

Si l’utilisation de vases résonateurs existait déjà, comme on l’a vu, dans les théâtres à l’Antiquité, elle se prolonge au Moyen-Âge, dans les églises et cathédrales européennes ainsi que dans les mosquées. Cependant, leur mise en œuvre a changé avec le temps. Alors que chez les Grecs ces vases étaient plutôt en bronze et étaient posés dans des chambres dont ils ne touchaient aucune paroi, au Moyen-Âge ceux-ci sont en poterie et sont dissimulés dans l’épaisseur même des murs, des nefs ou des voûtes. On en trouve de différentes natures : certains s’apparentent à des vases classiques (ayant même parfois une anse qui pourtant n’avait probablement aucune utilité acoustique) et d’autres sont des poteries ou des céramiques en grès ou en argile de formes moins conventionnelles : en forme de pots, de jarres, d’ellipse, de cônes ou même en forme de simple cylindre. Ces différences de forme ont pour conséquence qu’ils amplifient chacun des fréquences différentes ; cependant, les études montrent que la gamme des fréquences amplifiées est celle de la voix humaine. Leur forme n’est donc pas laissée au hasard, mais bien pour qu’ils amplifient les chants religieux. Dans certains cas même, les pots présentent des rapports de fréquence de quarte ou de quinte au sein d’un même espace, ce qui signifie que, comme pour les echeade la Grèce antique, ils étaient «accordés» entre eux. Leur orifice est toujours plus petit que leur diamètre : le résultat est que, de l’extérieur (l’extérieur du pot, donc, de l’intérieur de l’église) on ne voit qu’un petit trou dans la paroi, qui dissimule un vide plus grand à l’intérieur de celle-ci. Il sont souvent disséminés sur différentes surfaces mais par petits groupes, parfois avec une disposition géométrique, dans certains cas même, ils prennent une valeur ornementale. Certains datent de la construction des édifices, alors que d’après les sources archéologiques, d’autres ont été rajoutés plus tard, très probablement pour corriger l’acoustique d’un espace (souvent après un réaménagement ou une extension, qui ont pour conséquence de modifier l’acoustique de l’espace). Regroupés le plus souvent autour de l’endroit où chante le chœur liturgique, ils étaient bien évidemment destinés à amplifier celui-ci, tout en réduisant le temps de réverbération de l’espace. Ils aidaient probablement aussi à entendre les paroles plus distinctement ; en bref, ils contribuent à homogénéiser l’acoustique de la salle. Après des études acoustiques en chambres anéchoïque et réverbérante (cf.chapitre «Chambres d’écoute» p. 68), les auteurs de l’étude concluent que les résonateurs améliorent l’acoustique de plusieurs manières en même temps :

Musiques contextuelles

Il existe un lien étroit entre musiques religieuses et les lieux de culte dans lesquels elles sont pratiquées. Le chant grégorien doit son existence et sa beauté à la très grande réverbération de ces églises de pierre, tandis qu’au Japon les percussions et chants bouddhiques sont adaptés à la faible réverbération des temples faits de matériaux et de géométries absorbantes : rectangles, bois, tatamis, etc. Se pose alors la question de l’œuf ou de la poule : est-ce que les musiques religieuses se développent, apparaissent grâce à une certaine architecture – ou bien s’adaptent-elles aux évolutions des architectures religieuses –, ou bien sont-ce les édifices religieux qui sont conçus pour convenir mieux à telle ou telle musique de culte préexistante ?
Beaucoup de musiques de transe africaines sont composées de chants mais surtout de percussions, et notamment faites de rythmes souvent complexes ou en tout cas, d’une superposition de plusieurs rythmes joués par différents instruments percussifs. Elles sont pratiquées souvent en plein air, ce qui convient parfaitement à ces musiques. Le plein air étant un espace sans limites, sans parois (autre que le sol), il ne présente presque aucune réverbération, ce qui est particulièrement adapté à des musiques rythmiques, d’autant plus que les instruments à percussion produisent souvent un volume sonore assez conséquent et ne nécessitent pas de dispositif particulier pour être entendus. Si ces musiques étaient jouées dans un espace avec ne serait-ce qu’une faible réverbération, le résultat serait vraiment différent, et probablement cacophonique.
Les musiques religieuses chrétiennes doivent leur grandeur sonore à la réverbération très importante des églises et cathédrales. Leurs grands volumes, leurs géométries souvent complexes (nefs, bas-côtés, galeries, tribunes, triforiums, voûtes, transepts, déambulatoires, absides, absidioles, etc.), ainsi que leurs matériaux, principalement la pierre, créent une acoustique avec une très forte réverbération. On note aussi la présence de pots acoustiques dans l’épaisseurs des murs, servant de résonateurs (cf.chapitre précédent). Ainsi, les chants peuvent se déployer et résonner avec ampleur et leurs harmonies peuvent se mêler et s’entendre plusieurs secondes après l’arrêt des voix. Il existe ainsi un lien très fort entre les musiques cultuelles et les lieux de pratique religieuse où on les entend. On verra plus loin comment certains édifices ont influencé les compositeurs, allant parfois jusqu’à provoquer l’émergence de nouvelles techniques de composition.
On serait tenté de penser qu’une des grandes différences entre l’architecture et la musique, est que l’une est en général conçue pour un site, un commanditaire, avec un certain programme et un budget, autrement dit, le projet architectural n’est en général pas une œuvre d’art totalement libre, elle doit prendre en compte un ensemble de contraintes.
L’autre en revanche, la musique, est envisagée aujourd’hui plutôt comme un «art pour l’art», tout comme la poésie, la peinture ou la sculpture, libérée en quelque sorte des contraintes de ce monde, existant en elle-même et pour elle-même, libre de tout fonctionnalisme. Ceci n’a cependant pas toujours été vrai. D’une part, on sait qu’un projet d’architecture peut être «idéal», virtuel, comme par exemple les cénotaphes d’Étienne-Louis Boullée. D’autre part, et contre les idées reçues, la musique a longtemps été composée sur commande, tout comme peut l’être un projet architectural.
Un client (souvent l’Église, sinon le Roi ou un noble), donc un budget, un programme – s’agit-il d’une musique religieuse destinée à la prière et au recueillement ou d’une musique légère pour divertir la Cour et danser ? – et un site.
C’est ce dernier point qui m’intéresse tout particulièrement ici.
La grande majorité des musiques classique et baroque étaient en effet commandées par des institutions pour être interprétées dans des lieux spécifiques, et donc le compositeur prenait en compte la disposition du lieu et son acoustique, et pouvait en jouer, celui-ci devenant ainsi une donnée, une contrainte du projet musical. Eckhard Kahle, acousticien et musicien, a évoqué lors d’une lecture sur l’acoustique architecturale l’existence de deux périodes distinctes dans la musique baroque française : «l’avant» et «l’après» de la construction de la chapelle de Versailles en 1710, conçue par Hardouin-Mansart. Les compositeurs de l’époque, ayant dû composer pour cet espace auquel ils n’étaient pas habitués, ont donc pris en compte son acoustique nouvelle, l’ont exploré, et leurs compositions n’ont plus été les mêmes à partir de là. Un espace peut donc être contraignant ou – et ? – libérateur pour la création musicale. Eckhard Kahle a également mentionné le fait que certains compositeurs avaient des salles de prédilection, que non seulement leur musique était composée pour ces salles, mais aussi que ces salles correspondaient à leur idéal acoustique. Ainsi, pour Johannes Brahms, né en 1833 à Hambourg et mort en 1897 à Vienne, une bonne salle devait sonner comme le Musikverein de Vienne, conçu par Theophil Hansen et inauguré en 1869, dont la petite salle (dite «de musique de chambre») a d’ailleurs été rebaptisée salle Brahms en 1937. Ou encore, Johann-Sebastian Bach, qui a beaucoup composé pour l’église Saint-Thomas (Thomaskirche) de Leipzig, car il en fut le Thomaskantor (sorte de directeur artistique) de 1723 à 1750. Cette église avait un temps de réverbération plus court que la plupart des salles d’aujourd’hui – entre 1,6 et 1,8 secondes contre au moins 2 secondes, mais souvent plus, aujourd’hui. Ainsi, il serait déplacé de jouer La passion selon Saint-Jeande Bach dans une cathédrale avec un long temps de réverbération alors qu’elle avait été composée pour l’église Saint-Thomas qui a un temps de réverbération court et une disposition spatiale différente.
Si aujourd’hui cette notion d’ancrage de l’œuvre musicale dans un lieu, dans un contexte, n’existe presque plus, elle était d’usage à l’époque.

Le kiosque électronique

Le kiosque électronique est un petit pavillon, une micro-architecture de l’écoute., qui se propose de ré-interpréter le kiosque à musique dans une version contemporaine. Conçu par Olivier Vadrot et Cocktail Designers en 2004, le pavillon itinérant met en scène la musique et le rapport entre les interprètes et les auditeurs d’une manière inédite. La musique qu’on y joue est électrique ou électronique ; en tout cas, il s’agit de musique amplifiée et diffusée par 36 casques reliés au pavillon. Où qu’il soit, il nie l’acoustique du lieu où il prend place et s’en affranchit : il est silencieux et on ne peut entendre la musique que si on a un casque et que l’on fait partie des 36 auditeurs privilégiés. Peut-être est-ce là la traduction d’un désir de pouvoir organiser des concerts live partout et n’importe quand sans générer de nuisances sonores. Peut-être est-ce aussi une mise en scène des nouveaux instruments musicaux, synthétiseurs, pédales d’effets de guitare, ordinateurs portables et autres objets électroniques qui se font de plus en plus miniatures. Cette miniaturisation de l’instrumentarium de certains musiciens contemporains, qui leur permet de créer des environnements sonores très riches avec de tout petits appareils, est reflétée dans cette microarchitecture : le musicien ne tient même pas debout dans les pavillon qui mesure 2,50 mètres de côté pour 1,80 mètres de haut (comme la «scène» est surélevée, l’espace intérieur doit faire 1,40 mètres de haut environ).
En outre, cette œuvre témoigne d’un nouveau paradigme de l’écoute et le renverse. Aujourd’hui, les casques audio sont omniprésents et les auditeurs, où qu’ils soient, se soustraient de leur environnement proche pour se réfugier «dans leur bulle». Si l’on peut regretter cette écoute individualiste contemporaine et cette volonté autiste d’isolement, le Kiosque électronique renverse cet isolement en plaçant les 36 auditeurs dans la même «bulle», les faisant renouer avec l’écoute partagée d’un concert, par le biais de la chose même qui les en avait éloignés : le casque.

Muzak

Le terme muzak est aujourd’hui un nom commun désignant ce qu’on appelle la musique d’ambiance, la musique de fond ou encore la «musique d’ascenseur». Mais à l’origine il s’agit d’une société commerciale, fondée à la fin de la première guerre mondiale par le Général George Owen Squier.
Né dans le Michigan le 21 mars 1865, «Georgie» mène des études à l’université John Hopkins en parallèle à ses activités militaires. Études qu’il poussera loin puisqu’il passera un doctorat sur les sciences électriques, avant d’inventer le télégraphe à haute vitesse, entres autres innovations.

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Table des matières
Introduction 
Quelques généralités sur le son
PRÉCURSEURS
Préhistoire
Acoustique architecturale, echea et harmonie musicale dans la Grèce Antique
Vases résonateurs au Moyen Âge
Musiques contextuelles
Premières expériences de spatialisation
Athanasius Kircher, un visionnaire
ARCHITECTURES DE L’ÉCOUTE
Dispositifs architecturaux et expérimentaux de l’écoute
Kiosque à musique
Topophones
Chambres d’écoute
Boîte à chaussures versusVignoble
L’IRCAM
Le Kiosque électronique
MUSIQUES QUI NE S’ÉCOUTENT PAS
La musique comme ornement architectural
Musique d’Ameublement
Muzak®
Ambient music
ÉCOUTES DE L’ESPACE
Quand l’espace devient matériau musical
Nouvel essor de la spatialisation musicale
Acousmatismes
Musik für ein Haus
I am sitting in a room
Soundscape
Deep Listening
ARCHITECTURES QUI S’ÉCOUTENT
Ars combinatoria, synesthésies, ou quand l’architecture et la musique sont de concert
Gesamtkunstwerk
Le Poème électronique
Spherical concert hall
Polytopes
Dream House
Prometeo
Corps Sonore
Conclusion
DIGRESSIONS
Un espace rêvé par Nietszche
Une maison de la musique rêvée par Stockhausen
Record du monde
Bibliographie
Discographie 
Merci 

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