Comment 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.

Co-auteure de cet article, Mylène Pardoen, de la Maison des sciences de l’homme de Lyon, travaille sur la notion d’archéologie du paysage sonore. Docteure en musicologie et responsable du projet NOMADHISS et du projet associé Bretez, elle travaille à la reconstruction numérique de quartiers de la ville de Paris à partir du XVIII^e siècle. La particularité de ce travail réside dans la nature multisensorielle de ce projet inspiré par l’histoire, qui met l’accent non seulement sur le visuel, mais aussi sur le paysage sonore (l’équivalent auditif du paysage visuel) : il offre une recontextualisation, une dimension supplémentaire dans un travail de restitution. À l’aide d’une multitude de sources historiques (archives, écrits, peintures, gravures, plans architecturaux, etc.), l’équipe identifie une multitude d’objets sonores et leur contexte, qui sont ensuite intégrés dans le modèle 3D virtuel. Utilisant des plates-formes de moteurs de jeux vidéo modernes, ces rendus multimédia et interactifs permettent aux visiteurs de faire une visite virtuelle de la ville de Paris au XVIII^e siècle.

Modèle acoustique géométrique en 3D de la nef

Quant à moi, je suis directeur de recherche CNRS américano-français à l’Institut d’Alembert de la Sorbonne Université. Je suis un acousticien travaillant à la fois en acoustique des salles et en réalité virtuelle. En tant que responsable de l’équipe de recherche Espaces Sonores du groupe Luthiers – Musique – Acoustique, j’ai travaillé à la reconstruction virtuelle de l’acoustique des salles de différents lieux historiques, dont le plus remarquable est la cathédrale Notre-Dame de Paris. En collaboration avec Jean‑Marc Lyzwa du CNSMDP, un enregistrement de concert et des mesures acoustiques ont été réalisés dans la cathédrale en 2013. Ces mesures ont été utilisées pour créer et calibrer un modèle acoustique géométrique 3D de la nef de la cathédrale.

Un tel modèle décrit non seulement la géométrie (dans le format d’un maillage, comme un modèle visuel 3D) mais également les propriétés acoustiques de chaque surface (comme on décrirait la couleur ou la texture dans un modèle visuel 3D). Réintroduisant dans le modèle les enregistrements en proximité de l’orchestre, ils ont produit une reconstruction virtuelle de la performance qui peut être explorée en 360°, permettant aux visiteurs d’entendre l’acoustique et comment ça varie dans l’espace.

L’équipe a récemment travaillé sur une étude acoustique du Palais de Trocadéro à Paris où nous avons examiné de nombreux documents d’archives de la construction et des rapports sur les études acoustiques et les rénovations effectuées. Les résultats soulignent que les méthodes utilisées et les solutions proposées par l’équipe de conception et l’équipe de rénovation dans le passé n’avaient pas permis de comprendre la complexité de la physique et de la psychoacoustique de l’acoustique des salles. Cet échec a probablement conduit à la démolition de la salle en 1937. En revanche, notre étude sur l’évolution de l’acoustique au Théâtre de l’Athénée à Paris, au cours du siècle dernier, à travers diverses rénovations utilisant une approche similaire (archives de la documentation de construction) pour créer les modèles acoustique géométrique a montré une amélioration constante de l’acoustique de ce joyau de théâtre.

Nos deux équipes espèrent unir leurs forces en réunissant des designs sonores historiquement informés et des simulations archéo-acoustiques précises afin de permettre aux personnes d’aujourd’hui d’entendre et d’explorer l’acoustique de Notre Dame et de ses environs, qui ont subi des transformations et ont changé au fil des siècles.

En plus d’écouter le passé, une telle reconstruction virtuelle physiquement fondée pourrait également être utilisée par les équipes de reconstruction pour évaluer l’impact des choix de rénovation sur l’acoustique résultante de la cathédrale et permettre aux orgues, sauvées des flammes de pouvoir résonner de nouveau dans une acoustique qui soit la plus proche possible de celle pour laquelle elles ont été construites.

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

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

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