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LPC - Les Pierres qui Chantent

Cabinet associatif d'étude et expertise en architecture et acoustique. Amélioration de l’habitabilité acoustique des logements pour personnes vulnérables et handicapées. Assistance à Maitrise d’Ouvrage en BTP. LPC travaille en lien avec le laboratoire d'Architecture UMR 7218 CNRS, des agences d’architectes, des établissements médico-sociaux, et contribue à la formation professionnelle dans ses disciplines d’étude. LPC est propriétaire du Label "Haute Qualité Acoustique". CONTACT 06 63 16 87 89

Echo-graphie du cairn de Gavrinis

Publié le 7 Octobre 2014 par Olivier MANAUD - Cécile BARRANDON

Cet article sera publié dans sa version complète (texte, notes de bas de page et photos) dans la revue Archéothéma n°39, en avril 2015.

Dans le cadre de nos recherches sur la filiation acoustique entre les édifices antiques et médiévaux, nous avons effectué une exploration acoustique du site de Gavrinis, avec l’autorisation de Conseil Général du Morbihan. Le phénomène spécifique de la « note de résonance » ou note « sympathique », déjà identifié dans les abbayes médiévales, comme faisant partie du savoir-faire des bâtisseurs,[1] a été probablement intégré progressivement dans l’architecture monumentale. Sa trajectoire commencerait dans l’expérience des phénomènes de résonance d’actes vocaux (cris, paroles, chants) dans les grottes.[2] L’hypothèse de cette étude est que l’intégration des phénomènes acoustiques dans l’architecture a très vite été une composante rituelle des êtres humains. [3] Dès lors qu’un édifice monumental est identifié comme un lieu cultuel, il est quasi nécessaire de réfléchir à la dimension sonore des actes religieux qui ont pu s’y déployer. Sur cette question, nous avons une triple approche : théorique, auditive et symbolique ; et pour chacune d’elle, une composante descriptive et interprétative.

Approche théorique

Les caractéristiques sonores d’un lieu sont essentiellement liées à ses dimensions et sa configuration géométrique. Les phénomènes acoustiques qui peuvent y surgir sont aussi tributaires de la nature des actes vocaux (fréquence et intensité) et du lieu de leur production. La position centrée au beau milieu du cairn de la salle qui termine le couloir d’accès laisse d’emblée penser que cet espace est particulier au plan rituel. Très probablement cet espace était le lieu de production des actes de chant. Aujourd’hui les calculs acoustiques permettent de déterminer de manière théorique la fréquence de résonance des ondes stationnaires d’une salle en fonction de ses dimensions. La condition de résonance acoustique se détermine en faisant dialoguer deux impératifs : il faut d’abord que la longueur d’onde soit proportionnée à la largeur entre les deux murs de l’édifice ; et il faut aussi que la fréquence soit aussi proportionnée à la vitesse du son.

Or, on peut vérifier aussi qu’un module « M » de construction préside à l’édification du monument : il se trouve que toutes les mesures sont multiples de ce même étalon. A une légère approximation près, on retrouve ici pour le cairn de Gavrinis :

Longueur de la chambre = 6M = 2,6 m

Largeur de la chambre = 5M = 2,15 m

Hauteur de la chambre = 4M = 1,7 m

Largeur maximum du couloir = 3M = 1,3 m

Largeur minimum du couloir = 2M = 0,86m

Longueur totale intérieure = 35M = 15 m

Avec le module M=0,43 m

Manifestement un module de construction, une sorte de coudée a servi à l’élaboration de l’édifice. Il y avait donc probablement une canne d’arpenteur, un étalon de mesure. Il semble plus petit qu’à l’époque de l’Antiquité ou du Moyen-Âge, mais ceci est sans doute fonction de la morphologie et de la taille des hommes de cette époque. La longueur de l’avant bras devait être un peu plus courte.[4]

En injectant ses données dans les formules mathématiques appropriées, nous obtenons pour Gavrinis deux fréquences théoriques de résonance pour la chambre du cairn. Les résultats nous permettent d’avoir un ordre de grandeur pour nourrir la réflexion :

F1= 398 Hz (formule 1), en considérant que la demi-longueur d’onde correspond au module de construction. Ceci est une fréquence de résonance entre deux parois parallèles, ce qui n’est pas tout à fait le cas ici.

F2= 680 Hz (formule 2), en considérant que la salle intérieure du cairn est un parallélépipède rectangle, ce qui n’est pas tout à fait le cas ici (le plan au sol est légèrement trapézoïdal).

Ces deux valeurs de fréquence n’ont qu’un intérêt minime, en termes d’exactitude. Cependant, elles permettront d’interroger les résultats des mesures acoustiques dans le point suivant.

Ce qui est à retenir, c’est :

  1. L’existence d’un module de construction. Sa valeur (43cm) correspond à deux fois la distance inter-aurale, et qui, inévitablement à une incidence auditive.
  2. La deuxième chose intéressante c’est la plage de fréquences indicative que donnent les deux calculs (entre 400 et 680 Hz). Ce sont des fréquences accessibles à la tessiture vocale masculine et féminine, avec une préférence pour la voix des femmes.

Plusieurs questions se posent à ce niveau de notre investigation :

  • Ce module de construction se retrouve-t-il dans d’autres cairns ? Les travaux de Thom ne seraient-ils pas à revisiter avec la même souplesse que celle effectuée pour l’Antiquité et le Moyen-Âge, où la valeur de la coudée n’est pas universelle ?
  • La représentation iconographique des crosses a-t-elle quelque chose à voir avec la canne de l’arpenteur et le module de construction ?
  • Les mesures acoustiques in situ donnent-elles des résultats éloignés de ceux opérés par le calcul ?

Approche acoustique et auditive

Notre investigation s’est faite en deux temps : 1) en utilisant la voix humaine, masculine et féminine, 2) puis en utilisant un générateur de basses fréquences de sons purs pour affiner la détermination des fréquences de résonance de la chambre du cairn et pour repérer les points acoustiques remarquables.

Très vite les orifices de l’orthostate n°18 ont attiré notre attention. Intuitivement, en tant que musiciens, et pour avoir joué différents type d’instruments à vent, nous nous sommes demandés si ces trois orifices n’avaient pas été délibérément creusés pour faire de cette dalle un véritable instrument de musique dans la chambre du cairn.[5]

Aussi, avons-nous procédé à deux types d’émission sonore avec la voix : dans les orifices en position à genoux d’une part, hors des orifices d’autre part en position debout. La hauteur des orifices par rapport au niveau du sol permet de chanter dans une position tout à fait « confortable » lorsqu’on positionne sa bouche à la hauteur de l’orifice du milieu. La position debout ne pose pas de problème pour des personnes de taille inférieure à 1,70 m. Voir ci-dessous quelques photos illustrant la manière avec laquelle nous nous sommes positionnés.

Pour les besoins de la photo, nous avons pris un peu de recul par rapport à la paroi. Mais pour les actes vocaux, notre visage était bien collé à la pierre. La forme de cet orifice central est tout à fait adaptée à la morphologie du visage humain. Quand on y chante, les deux orifices latéraux ont une fonction de pavillon et le son en sort nettement amplifié à certaines fréquences. Ceci demande aussi un placement de la voix particulier.

Pour la restitution visuelle des caractéristiques acoustiques, que nous avons pu observer, nous utilisons ici des sonagrammes réalisés grâce au logiciel Adobe Audition CS5.5. Ceci ne remplace pas l’écoute des enregistrements, mais permet de présenter une sorte d’empreinte sonore successivement aux différents points de prise de son, en voix féminine et masculine. La partie de droite présente l’ensemble de l’échantillon sonore. Un curseur est matérialisé par une ligne verticale à un instant t donné. La partie gauche présente la courbe fréquentielle de cet instant t (voir les figures 1 à 5 ci-dessous).

Les résultats principaux sont les suivants :

  1. Pour l’ensemble des prises de son, nous sommes arrivés très vite à une saturation auditive très puissante lorsqu’on arrive aux fréquences de résonance. Ceci est particulièrement identifiable à des emplacements donnés de l’édifice, matérialisés par des points rouge sur le plan ci-dessus. (Le lieu où le phénomène est le plus puissant est auprès de l’orthostate n°15). C’est là que nous avons choisi de positionner les micros. On notera que cela correspond aux orthostates où sont gravés des haches ou des crosses.
  2. Une nette différence entre les résonances de la voix chantée dans ou hors des orifices. (comparer fig. 1 et 2 pour la voix féminine, 3 et 4 pour la voix masculine).
  3. Un renforcement très caractéristique de l’harmonique de basse fréquence pour la voix féminine lorsqu’elle est chantée dans l’orifice. Ceci accentue l’énergie de l’acte vocal et lui donne une force particulière, quasi impossible à obtenir de manière ordinaire. Ce type d’harmonique est ordinairement la caractéristique de la voix masculine. On observe aussi dans le surgissement d’harmoniques très aigues autour de 2000Hz et 3500Hz, un peu comme lorsqu’on passe le doigt humide sur un verre de cristal.
  4. A l’inverse pour la voix masculine, le fait de chanter dans l’orifice amenuise l’harmonique basse fondamentale. Il n’y a pas quasiment pas de surgissement d’harmoniques suraigües, sauf à la fréquence 418Hz.
  5. Les fréquences de résonances pour la voix de femme sont 558Hz et 646Hz. Les fréquences de résonance pour la voix d’homme sont 370Hz et 418Hz. Notons que, qu’il y a un écart de quinte entre les deux séries, c’est à dire qu’elles sont dans un rapport de 3/2. On notera que l’on n’est pas très loin des calculs obtenus en première partie de notre étude.

Ensuite, dans un second temps, nous avons procédé à l’envoi de basses fréquences générées par l’ordinateur en sons purs, amplifiées et diffusées dans la chambre du cairn par deux enceintes acoustiques, positionnées au niveau de la dalle percée. Nous avons balayé une plage de fréquences allant de 10 à 200Hz pour identifier celles pour lesquelles un phénomène de résonance était perceptible, et surtout pour déterminer les nœuds acoustiques remarquables de l’édifice, où convergent les énergies sonores. Les fréquences caractéristiques sont 80Hz et la plage 106-110Hz.[6] Les zones acoustiques particulières sont au niveau de la dalle n°15 et de la dalle n°8, où l’énergie sonore est très forte. Ce type de fréquence correspond à la tessiture vocale masculine assez basse, tout à fait envisageable pour des actes de parole ou d’incantation recto-tono. Ces fréquences sont aussi des sous-multiples des fréquences de résonance obtenues par la voix :

80*2*2*2 = 640Hz (soit la même note trois octaves en dessous, en tessiture féminine).

106*2*2 = 424Hz (soit la même note deux octaves en dessous, en tessiture masculine).

Plusieurs questions se posent à cette étape de notre investigation :

  • Les acteurs des rituels chantés n’étaient ils pas des femmes ? Ou du moins, les orifices dans la dalle n°18 n’ont-ils pas été conçus pour la voix des femmes ?
  • Y avait-il des rites pour les hommes et d’autres pour les femmes ?
  • Le point acoustique identifié très clairement au niveau de la dalle n°15 ne correspond-il pas à un emplacement rituel particulier ? La personne avançait-elle de manière initiatique par trois paliers successifs (dalles n°5, puis n°8, puis n°15) pour arriver dans le fond de la chambre ?
  • L’initié ou le patient était-il en position debout ou allongée au niveau de la dalle n°15 ? En effet, la position allongée sur le dos au niveau à cet emplacement est particulièrement saisissante au plan des perceptions acoustiques.
  • Les actes de chants dans ce lieu avaient-ils une fonction initiatique ou thérapeutique ? Avaient-ils une fonction pour les accouchements ? Le fait que le site se trouve enfouis sous terre permet-il symboliquement de soulever cette hypothèse ?

Approche symbolique (réservée à la publication)

Etant donné que nos travaux sont destinés à une publication, nous ne diffusons pas l’ensemble de notre travail ni tous les résultats de cette étude. Notez toutefois que nous avons rencontré Serge Cassen, archéologue, spécialiste incontournable du site de Gavrinis, afin de consolider la pertinence de notre étude.

Notes et références (réservées à la publication)

Plan - Position des micros pour la prise de son (rouge) - position des orifices (bleu)

Plan - Position des micros pour la prise de son (rouge) - position des orifices (bleu)

Sonagramme voix de femme (Cécile) dans les orifices

Sonagramme voix de femme (Cécile) dans les orifices

Sonagramme voix de femme hors orifice

Sonagramme voix de femme hors orifice

Commenter cet article

Olivier MANAUD - Cécile BARRANDON 04/07/2015 01:28

Nous vous remercions de l'intérêt que vous avez porté à l'écoute de la conférence. Il est vrai que le concert de rock situé à côté de l abbaye a un peu perturbé le déroulement de notre soirée mais cela n'a pas altéré la présence attentive et chaleureuse du public.

Papin 03/07/2015 23:08

Une conférence de qualité qui demande une autre car perturbé par un concert,

Le Veuzou 27/10/2014 11:43

Étonnante approche vocale de ces sites. Merci de votre diffusion.

Lanéry 10/10/2014 19:30

Ce serait bien d'avoir accès aux photos du site et des manips. Merci

Lanéry 10/10/2014 19:26

Très intéressant Cela semble effectivement confirmer que la vie mystique communautaire est apparue il y a très longtemps chez cet animal particulier: l'humanoïde.
Intéressant aussi cette étude indirecte de la constance ses caractéristiques vocales à travers des durées qui se chiffrent en dizaines de milliers d'années.