Les vases acoustiques du Moyen Âge

Note éditoriale — ce document n’est pas d’Alfred Tomatis. Il est versé aux archives parce qu’il documente précisément ce dont Tomatis parle dans la dernière réponse de son entretien « Sons et Architecture » (SON Magazine n° 88, décembre 1977) : ces « amphores enchâssées dans le mur » des vieilles églises, dont les orifices ont aujourd’hui été rebouchés. Là où Tomatis en donne l’intuition en trois phrases, frère René Floriot en apporte l’étude expérimentale — douze années de mesures — et une conclusion nuancée qui ne recouvre d’ailleurs pas exactement la sienne. Le fac-similé est un scan ; la transcription ci-dessous corrige les coquilles manifestes de la dactylographie et de la reconnaissance de caractères (notamment le nom de Helmholtz, écorché de trois façons différentes dans l’original). Les figures citées dans le texte se trouvent dans le fac-similé.

Bulletin du Groupe d’Acoustique Musicale — n° 98 — Juin 1978 Université Paris VI, Laboratoire d’Acoustique, Tour 66, Place Jussieu, Paris 5e 98e réunion du G.A.M., Paris, 24 juin 1978 Les vases acoustiques du Moyen Âge, par frère René Floriot Séance présidée par M. le Professeur Siestrunck ; compte rendu de la discussion par É. Leipp

Article 1er — Que sont les vases acoustiques ?

Cette dénomination s’applique à deux catégories de poteries très diverses de forme et d’emploi, mais avec un dénominateur commun : un but acoustique.

Au 1er groupe appartiennent des vases que Grecs et Romains plaçaient dans leurs théâtres ou leurs temples ; le mot échéa qui leur a été donné paraît judicieusement choisi puisque leur fonction première, selon la tradition, était de produire des échos. Selon Vitruve, ces vases étaient en airain.

Le second groupe désigne des poteries d’argile que les architectes du Moyen Âge avaient accoutumé d’encastrer dans les voûtes ou les murs des églises. Comme l’orifice du vase seul est apparent, on n’aperçoit généralement qu’un trou noir de quelques centimètres de diamètre. C’est-à-dire que la poterie échappe à l’œil non averti.

Aucun musée ne pouvant se flatter, à notre connaissance, de posséder de tels vases, force nous est de recourir à Vitruve si l’on veut parfaire sa compréhension :

« Ces vases d’airain… sont en forme de cloche ou de timbre des pendules, ils sont dans des niches, inclinés sur des coins de un demi-pied de haut au moins, de sorte que tout son partant de la scène vînt frapper directement le fond de chaque vase, suivant une ligne passant par le centre de leur orifice… Ils rendent des sons réglés par leur proportion mathématique suivant la quarte, la quinte, l’octave… afin que la voix de l’orateur soit plus claire et plus douce à l’oreille des spectateurs. »

L’auteur de De theatri vasis donne même des précisions sur le nombre des vases : si le théâtre n’est pas grand, on placera 13 vases séparés par 12 intervalles égaux ; pour les grands théâtres, cette distribution sera répétée 3 fois dans le sens de la hauteur (Fig. 1). Rome a copié Athènes pour ses fictilibus doliis qui prétendaient au même rôle. Helmholtz les eût appelés des résonateurs, puisque telle est la fonction que l’on semble leur attribuer.

Mais les échéa comme les dolia ont fondu comme neige au soleil. Malgré l’existence de très nombreuses ruines de théâtres grecs et romains, aucun vase n’a pu répondre « Adsum » à l’appel d’un archéologue. L’absence de vase interdisant toute mesure acoustique directe, il faut abandonner les échéa malgré les luxueux détails historiques que l’on peut accumuler sur leur emploi.

Les vases acoustiques du Moyen Âge

Beaucoup de ces vases sont encore in situ aujourd’hui. L’architecture médiévale nous les a légués sans qu’on sache exactement où les maîtres d’œuvre sont allés chercher leur inspiration.

La primeur de leur découverte, au XIXe siècle, revient, selon Vachez, à Huard, directeur du musée d’Arles, qui en 1842 fit un rapport au sujet de l’église de Saint-Blaise ; il y faisait état de 15 vases disposés dans les murs de cet édifice du XIe siècle.

Alors, les divers comités d’art chrétien, d’architecture et monuments engrangent une abondante moisson de renseignements. Partout on signale la présence de poteries. Le Bulletin du Comité de l’Art Chrétien fait état, de 1656 à 1898, de découvertes en Pologne, aux Pays-Bas, en Scandinavie, en Russie, en Angleterre. Presque toutes les régions de France sont représentées, surtout celles qui ont été épargnées par les destructions massives de la guerre.

Il paraît intéressant de noter que ces poteries se trouvent, à quelques exceptions près, uniquement dans les églises romanes, et aucune n’est postérieure au XVIIe siècle. On peut estimer à 190 le nombre d’édifices renfermant des vases acoustiques en Europe centrale ; sur ce nombre, plus de la moitié ont été recensés en France.

Implantation des vases acoustiques

Ils sont enchâssés dans l’épaisseur des parois. Souvent on a enlevé une pierre de la voûte et la poterie a pris sa place, retenue par quelque enduit, l’orifice dirigé vers l’intérieur de l’édifice.

Les murs verticaux abritent les vases aussi bien que les voûtes ; leur distribution varie d’un lieu à un autre : tantôt ils sont rangés sur une seule ligne, tout en haut des murs dominant le chœur, tantôt on observe une série de lignes parallèles ou encore des groupes de 2, 3, 4 vases (Fig. 2). La fantaisie semble avoir présidé parfois au choix de l’emplacement ; à Odum (Danemark) on les trouve au milieu d’une frise à méandres multicolores ; à Saint-Séverin de Cologne, les vases forment les embouchures des trompettes et autres instruments à vent que tient un chœur d’anges.

Ces vases affleurent la paroi ; un sondage seul permet de s’assurer de leur présence, car leur observation est délicate et peut échapper au regard, même attentif, de celui qui n’est pas averti. Il s’est trouvé des familiers d’une église qui ont eu la stupéfaction de découvrir des poteries dans une voûte contemplée en vain durant un quart de siècle (Fig. 3).

Il est d’ailleurs malaisé de distinguer, à partir du pavement, dans une série de trous noirs, ceux qui servent à passer des cordages de ceux qui se terminent en cul-de-sac dans une poterie. Qui sait si quelque esthète bien intentionné de l’époque classique n’a pas senti la truellée de mortier partir seule de ses mains devant ces trous béants et disgracieux ! Comment s’étonner alors de n’entendre parler qu’à la fin du XIXe siècle de poteries mises en place au XIIe ?

Quel est le nombre de vases utilisés ? Rien apparemment ne permet d’énoncer une loi à ce sujet : on va de quelques unités à peine à plus d’une centaine. On peut même se demander s’il n’y a pas eu, ici ou là, quelque tentative de record ; en général il y a une vague proportion entre le volume total de l’édifice et le nombre de vases. La valeur moyenne se situe autour de vingt-cinq. Citons quelques chiffres : Arles : 15 ; Pommiers-en-Forez : 29 ; Vrotslavek (Pologne) : 34 ; Maguelonne : 40.

Description des vases acoustiques

Quelle forme peuvent bien avoir ces « agents sonores de répercussion » ? On trouve toutes les silhouettes, depuis l’amphore étroite jusqu’à la jarre pansue, en passant par l’urne, le pégot et même la bouteille à goulot rétréci. Dans la facture des vases acoustiques on retrouve le caractère propre à chaque pays et même à chaque région. La plupart ressemblent à des poteries à usage domestique telles qu’on les retrouve dans les collections des musées (Fig. 4).

De l’examen de nombreux documents on peut conclure, avec les érudits, que ces poteries n’ont pas été fabriquées dans une intention acoustique ; il est très probable que les Compagnons du Moyen Âge se rendaient chez un quelconque potier et fixaient leur choix parmi la vaisselle domestique alors en usage — cruche, toupine, pégot, jarre — pour encastrer ensuite dans les murs de l’église ces éléments de terre cuite dont la destinée venait de changer brusquement de direction.

Le cas des vases de Saint-Chef-en-Dauphiné est inhabituel ; ces poteries, du genre pégot, sont de facture très soignée ; la finesse des parois (3 mm environ) leur confère une exceptionnelle fragilité, en désaccord avec les usages domestiques. Ces poteries ont certainement été façonnées dans une intention acoustique — aussi ont-elles servi de modèle pour diverses mesures effectuées en laboratoire ou en expédition d’étude, en divers lieux.

On a pu parfois hésiter sur l’intention de certains maîtres d’œuvre devant la bizarrerie des vases utilisés ; il ne reste aucun doute sur la qualité acoustique de cette intention lorsque la poterie est modifiée de diverses façons : par exemple, à Bjeresjö (Scandinavie), l’architecte a recouvert le vase d’un couvercle en chêne présentant une ouverture trifoliée, tracée au compas ; à Svendborg, c’est un bouchon quadrangulaire qui réduit l’ouverture dans de notables proportions ; à Bolzano (Italie), le vase est retourné et l’on a percé six petits orifices à travers le fond ; en Vendée, on a condamné l’ouverture normale du vase pour la remplacer par une autre beaucoup plus petite, percée sur le fond ou dans la panse du vase.

En outre, certains vases s’écartent de la règle générale par leur exceptionnelle dimension. Au lieu des modestes vingt-cinq centimètres habituels, le vase de Villeneuve-lès-Avignon s’enorgueillit de ses 56 cm, celui de Sotteville-lès-Rouen se hausse jusqu’à 65 cm — bien vainement d’ailleurs devant les amphores de Cap Martin — tandis que les vases de Catane poussent l’enflure jusqu’à 1,10 m. Le fait est assez rare pour que l’on y voie des tentatives infructueuses (Fig. 5).

Article 2 — Débat sur l’utilité des vases acoustiques

Faut-il se retrancher, à la manière de Montaigne, derrière un prudent « Que sais-je ? » plutôt que de conclure d’emblée à l’efficacité ou à l’inutilité des vases acoustiques ? Il ne semble pas que l’on puisse douter de cette intention première des Compagnons du Moyen Âge : améliorer la qualité sonore des églises.

Un texte vénérable (1432) dissipe toute équivoque sur l’existence et le but des poteries acoustiques. C’est une chronique relative au couvent des Célestins de Metz. Après le retour du Chapitre général, frère Ode le Roy « fit et ordonnoit de mettre les pots au cuer, portant qu’il avait vu altepart en aucune église et pensant qu’il y fesoit milleur chanter et que il ly ressonnroit plus fort ».

La tradition est donc bien établie, mais on ignore si les vases ont bien rempli leur rôle. Avant d’aborder le problème sous l’aspect expérimental, il sera utile de connaître l’opinion des archéologues et des érudits. On peut les classer en deux groupes, aussi convaincus l’un que l’autre : les détracteurs et les partisans.

Contre les vases acoustiques…

Abel (1865), devant la Société d’archéologie de la Moselle, expliquait le manque d’efficacité des vases en s’appuyant sur cette fameuse chronique de Metz qui se terminait par ecce risu digna. À l’origine donc, on taxait déjà cette expérience de folie.

Le R. P. Bach (1865) compare les échéa grecs avec les poteries médiévales et affirme que notre usage ne peut dériver de l’antique.

Roumejoux (1865, congrès de Montbrison) affirme que les vases placés dans la voûte sont sans action. Jules Helbig parle d’efficacité problématique : la forme et la proportion des voûtes ont une influence bien autrement décisive sur la sonorité.

Mgr Besson, le grand catalyseur des recherches en ce domaine, pense également que les églises du Moyen Âge étaient parfaites et n’avaient pas besoin d’être corrigées, alors que les édifices de la Renaissance sont le « tombeau des prédicateurs » et que l’on n’a rien tenté par rapport aux poteries.

Un savant danois, Meckeprang, aidé de Kroman, pense que le renforcement du son échappe à l’observation tant il est faible, en raison de la petitesse des vases placés à une hauteur énorme.

La liste des témoins à charge est importante ; selon eux, les vases acoustiques sont impropres à rendre le service qu’on attend d’eux.

Pour les vases acoustiques…

Dans La Nature (août 1927), Penel titrait : « Échéa, ou ancêtre du haut-parleur ». En cela il faisait écho à une suite d’opinions émises à divers congrès archéologiques. Monseigneur Besson, détracteur d’abord, s’est convaincu du contraire et disait dans son style épiscopal et onctueux : « La voix, entrée dans ces ventres sonores, en sortait, ce semble, avec un élan et une souplesse qui redoublaient sa vigueur sans rien ôter de sa netteté. »

L’abbé Brykczyński (Pologne, évidemment…) estimait que les vases de Vrotslavek avaient pour mission de renforcer les sons d’orgue. Bruel estime qu’au Danemark, les « pots à son » diminuaient le temps de résonance.

Plus près de nous, Baudoin (1938) affirmait qu’au Bas-Poitou les vases « doublaient ou triplaient la portée de la voix du prédicateur ». Ces coefficients multiplicatifs reprennent une conclusion d’une diatribe dite Apocalypse de Méliton (XVIIe siècle) : « De cinquante choristes que le public entretient dedans telle maison, quelquefois ils ne seront pas six à l’office ; ces chœurs sont accommodés avec des pots dans la voûte et dans les murailles, de sorte que six voix y feront autant de bruit que quarante ailleurs… »

Ces lignes courtelinesques sont à rapprocher de celles d’un certain Rougé (1910) : « Ces vases sont des résonateurs puissants… dès que je parle devant ces acoustiques, ma voix est alors trois fois plus forte. Ces vases se trouvent encore dans les ruines de la chapelle… j’ai encore, il y a huit jours à peine, montré ces vases à une cinquantaine de visiteurs qui en restèrent tout baba… Les indigènes de Loches croient que ces vases ont été mis là pour faire pondre les pigeons. Quoique le Saint-Esprit soit très colombophile, on ne peut retenir cette hypothèse, n’est-ce pas, vrai ? »

Chataing (1934) s’indigne de la paresse et de l’incuriosité des acousticiens et proclame que les lois de Helmholtz et de Koenig ne permettent pas de douter du renforcement des sons… et que telle « enceinte très ingrate ne ferait plus, grâce à l’emploi judicieux des échéa, le désespoir des orateurs ou des chanteurs ».

À la suite de ce défilé de témoins, on ne peut que regretter que ce débat déjà centenaire ne soit pas parvenu à une conclusion valable, faute du seul argument efficace ; son nom est bien connu : c’est l’expérimentation scientifique.

Jusqu’ici on n’a rien tenté, ou trop peu, pour appuyer les affirmations sur autre chose que de vagues impressions, souvent fallacieuses. Sans une base de départ solide, toute discussion est vouée à la stérilité ; cette base aurait pu être la mesure acoustique directe. Personne, depuis la déclaration de Roumejoux au congrès archéologique de Montbrison affirmant que des mesures effectuées à Pommiers-en-Forez « seraient la chose la plus facile qui soit », personne donc n’a fait écho à cet appel. Malgré tant de soins diligents déployés en vue de percer le mystère des poteries acoustiques, on n’est pas plus avancé qu’il y a cent ans. La physique s’est donc permis de relayer ce débat posé par l’archéologie.

Les vases font-ils quelque chose ?

Article 3 — Mesures de laboratoire

Les expériences qui suivent ont été effectuées dans les locaux et grâce au matériel du Centre de recherches scientifiques, industrielles et maritimes de Marseille. L’éventail des possibilités ainsi offertes apparaît dans l’énumération ci-après : étude en salle absorbante dite « chambre sans écho » du C.R.S.I.M. ; étude en salle réverbérante ; étude de poteries distribuées dans la salle des fêtes, puis dans un couloir ; étude d’une maquette (église Saint-Jean-de-Malte, Aix-en-Provence).

Les poteries utilisées reproduisent de très près des vases encore in situ, à Saint-Chef-en-Dauphiné par exemple. On les a distribuées de diverses façons :

à même le sol, ou sur des supports occasionnels, tables, chaises… ;
enfouies dans des caisses remplies de sable, l’orifice dégagé ;
enchâssées dans une sorte de mur mobile, en plâtre ;
murées dans la paroi d’un édifice, à l’imitation des échéa ;
encastrées dans les murs d’une maquette au 1/10e (Fig. 6, 7 et 8).

Résultats fondamentaux

Les expériences ont porté sur des champs sonores très variés. Si l’on songe qu’elles ont été échelonnées sur une période de six années, on conçoit que le matériel d’étude s’est perfectionné de jour en jour et que l’on a fini, après maints tâtonnements, par atteindre une certaine rigueur dans les conclusions.

Les motifs sonores — logatomes, chants, sons de percussion, musique instrumentale, sons purs, bruit blanc… — étaient reproduits par un magnétophone à boucle qui assurait la fidélité lors des deux opérations fondamentales : vases bouchés, vases débouchés.

Voici quelques conclusions :

Le niveau sonore n’est pas modifié par la présence des vases, mais le tracé de l’onde sonore qui suit la percussion est grandement simplifié si les vases sont débouchés.
Dans une zone voisine des vases (60 cm), il y a une légère amplification.
Dans le cas d’un son pur accordé à la fréquence de résonance des vases, il y a comme un nivellement des creux et des bosses, indiquant une meilleure répartition sonore dans la salle.
Lorsque la salle est très réverbérante (salle de l’Écho), on constate une régularisation extrême de l’onde évanescente ; toutes les redondances disparaissent dès que l’on débouche les vases.

Le rôle de l’« accord » est essentiel ; si cet accord est flou, la régulation persiste avec des fortunes diverses. On peut apprécier ces divers résultats en consultant la page de graphiques ci-jointe (le tracé ponctué correspond aux vases bouchés).

Étude particulière au moyen d’une maquette

L’église Saint-Jean-de-Malte (Aix-en-Provence) a été reproduite fidèlement après cinq mois de travail. Le modèle étant une réduction au 1/10e, on a choisi des vases en respectant cette proportion et les sons émis avaient des fréquences de l’ordre de 1 400 Hz. Il est bien certain que cette réduction des dimensions ne devait pas, a priori, conduire aux mêmes conclusions que les études précédentes. Un résultat essentiel se retrouve dans ce modèle réduit : le nivellement de l’onde sonore accompagné, ici, d’une absorption générale d’environ 7 décibels. (Il faut préciser qu’on avait inséré 90 vases dans les parois, nombre inhabituel.)

Article 4 — Mesures hors laboratoire

1er groupe : édifices démunis de vases acoustiques

L’introduction des poteries cherchera à donner une suite aux expériences de laboratoire, mais à une échelle plus vaste et plus conforme à celle des édifices dotés de vases médiévaux. La pratique habituelle consistait à amener un mur truffé de quelques dizaines de poteries, ou encore à distribuer des vases au hasard sur les corniches ou sur les autels des chapelles réverbérantes.

Quelles conclusions se dégagent de ces mesures ? Comme précédemment, on arrive parfois à une absorption considérable, même avec un chant choral. De même, le taux de réverbération est modifié : non seulement le temps est plus bref, mais l’onde évanescente présente un tracé moins tourmenté (Fig. 9 et 10).

2e groupe : édifices à vases médiévaux encore in situ

Il est bien certain que nous pénétrons au cœur même du problème posé par la présence des vases acoustiques. La plus grande difficulté consiste à obturer artificiellement ces poteries, souvent murées à des hauteurs vertigineuses. En déplaçant des échelles, on a pu occulter les orifices par des chiffons, des papiers, des bouchons en aggloméré. Il a fallu parfois cinq heures d’efforts déments pour aboutir à cinq minutes de mesures. En outre, dans certains édifices royalement dotés de vases d’origine, l’état des verrières et les ouvertures béantes ont interdit de tirer des conclusions valables. C’est le cas de Maguelonne, près de Montpellier, et de divers autres lieux.

Les mesures acoustiques les plus excellentes ont été effectuées à Saint-Chef-en-Dauphiné et à Mercoire, près de Langogne.

À Saint-Chef, les 45 vases sont du genre pégot, de facture très soignée ; la fragilité des parois (3 mm d’épaisseur) interdit l’usage domestique : ces vases sont bien élaborés dans une intention acoustique. Ce cas étant inhabituel, on les a pris pour modèles lors des mesures de laboratoire dont on vient de parler. Les fréquences s’échelonnent de 140 à 200 Hz. Ces vases sont insérés dans les murs dominant les stalles des religieux, et l’étude d’un fragment les ferait remonter au XIIIe siècle.

À l’ancienne abbaye de Mercoire, on note des vases dans une grande chapelle (transformée en fenil) servant de salle capitulaire. Fort heureusement, la petite chapelle de messire Melchior de Cellé est encore dotée de 14 poteries authentiques du XVIIe siècle. Cette chapelle présente une énorme réverbération. Nul doute que les poteries ont été encastrées dans les voûtes par un souci de correction. L’occlusion des orifices, par le moyen de bouchons en aggloméré taillés au diamètre des ouvertures, amène un rebondissement sonore qui devient fracassant avec des sons de percussion. Ici encore, la fréquence propre des poteries se situe dans la bande des 200 Hz.

Résultats fondamentaux

L’examen des graphiques ci-joints rend évidentes ces conclusions :

Absorption quasi générale, ce qui constitue déjà une correction pour la multitude de pics que révèle la courbe de réponse de la salle (Fig. 11 a).
L’onde évanescente qui accompagne la rupture de l’émission présente un tracé simplifié.
L’action des vases de Mercoire est remarquable avec la « parole » de voix d’homme. On obtient un nivellement considérable des pointes.
En frappant des claquettes de bois ou de métal, on obtient des sons de percussion dont le spectre acoustique varie avec la force de frappe. On arrive à percevoir une étendue de trois octaves. On note une énorme absorption de l’effet de pointe et le tracé final est régularisé (Fig. 11 b).

Ces vases paraissent illustrer le sens de la mission que la tradition a voulu leur assigner : correcteurs d’acoustique.

Article 5 — Conclusion de cette étude

Les résultats expérimentaux élaborés au cours de plus de douze années de mesures sont d’une grande complexité. À certains égards, ils déconcertent, sinon par leur contradiction, du moins par leur variété. Il est indispensable de classer les vases acoustiques en deux catégories.

1er groupe — vases grecs et romains

Le rôle particulier qu’on leur attribue tient essentiellement au fait que dans les théâtres en plein air, le temps de réverbération est quasi nul.

a) Vases placés près des acteurs. Ces vases, parfois énormes (1,70 m de haut à Nora, en Sardaigne), devaient produire une légère amplification dans un champ assez diffus, surtout si l’amortissement est faible — parois lisses. L’effet du vase devait être perçu jusqu’au niveau des gradins.

b) Vases placés près des auditeurs, dans les gradins, selon Vitruve. En raison du choix judicieux des fréquences (tierce, quarte, quinte), on devait percevoir un renvoi légèrement en retard sur le son direct, phénomène appelé aujourd’hui réverbération artificielle ou effet de Haas. Cette technique devait être très éprouvée, mais aucune mesure directe n’est possible actuellement, aucun vase n’étant parvenu jusqu’à nous dans sa situation originelle.

2e groupe — vases acoustiques du Moyen Âge

Peut-on les considérer comme la suite normale des échéa, c’est-à-dire comme des résonateurs ? Il est difficile de l’affirmer, d’autant que les maîtres d’œuvre médiévaux ne s’embarrassaient pas toujours de rigueur scientifique lorsqu’ils étudièrent les modèles antiques au XIe siècle. Faute de pouvoir expliquer clairement le phénomène, les bâtisseurs ont souvent obtenu l’effet contraire à celui escompté.

Le Moyen Âge a adopté les vases par tradition ; cette tradition s’est trouvée chargée de promesses lorsque l’on s’est aperçu que les vases pouvaient contribuer à diminuer le temps de résonance pour les fréquences les plus basses.

Lorsque l’édifice est doté de vases répondant aux critères déjà formulés au sujet de l’accord et du coefficient d’absorption, l’action régularisatrice est certaine. Si le local est particulièrement réverbérant, et surtout s’il y a « effet de coupole », la régularisation, l’absorption et la baisse du taux de réverbération sont particulièrement notables pour les sons transitoires.

Une solide tradition orale, jalousement gardée par les corporations des maîtres-compagnons, épaulée par d’heureuses intuitions, a pu conduire au « coup de main » efficace. Il est remarquable que les poteries les plus intéressantes ont leur fréquence de résonance cantonnée dans la bande des 200 périodes. On en déduit que l’absorption et la régularisation seront maximales dans les tessitures graves ; celles-ci ont d’ailleurs été cataloguées parmi les plus gênantes et les plus difficiles à éliminer. Certains artifices — planchette découpée, couvercle en écumoire, orifice artificiel remplaçant l’ouverture naturelle réputée trop grande — contribuent à justifier cette « intention primitive ».

En l’absence de théorie sûre, donc de base scientifique, il est normal de penser que cet ensemble de résultats acquis à la suite de nombreuses tentatives n’ait pas pu se conserver. Ces résultats une fois perdus, on a continué à placer des vases acoustiques sans en connaître la raison exacte, sans doute parce que de vieux textes en parlaient. De ces maîtres d’œuvre qui distribuaient leurs pots au hasard, la déception a dû être à la mesure de celle de nombreux chercheurs qui, depuis cent ans, compulsent les comptes rendus des congrès archéologiques pour savoir si les vases acoustiques ont servi à quelque chose.

Lorsque les bâtisseurs médiévaux, grâce à une connaissance empirique de certaines lois de l’acoustique, ont appliqué un « mode d’emploi » élaboré, les vases acoustiques permettaient d’obtenir cette amélioration que la tradition a bien voulu leur attribuer.

Discussion

Compte rendu par É. Leipp

Depuis 1964, j’ai lu et relu plus d’une fois la thèse de frère René Floriot, mais je n’ai eu l’occasion de bavarder assez longuement avec lui qu’avant la réunion du G.A.M. De nombreuses idées nouvelles se sont fait jour à la suite de cette première rencontre.

Les vases fabriqués par les potiers de l’Antiquité et du Moyen Âge ont eu d’innombrables usages. Ils servaient aussi bien à stocker de l’huile ou du vin, à enterrer les morts après incinération, à favoriser la voix et les instruments de musique dans les théâtres, qu’à absorber certains phénomènes acoustiques gênants… Pour ce qui est plus précisément des fonctions acoustiques des vases, il est devenu clair pour moi qu’il est tout à fait exclu de pouvoir préciser ces fonctions si l’on ne se met pas strictement dans les conditions d’emploi. C’est parce qu’on a constamment tout mélangé, et tenté de tirer des conclusions à partir d’observations lacunaires et d’expérimentations irréalistes, qu’on a constamment abouti à des conclusions incertaines, contradictoires, qui ont motivé les « racontars » sempiternellement répétés et recopiés. Frère René Floriot a le mérite d’avoir fait une recherche systématique, tant en laboratoire que sur le terrain, dans les conditions réelles.

Ceci permet enfin de remettre à sa juste place, pour commencer, l’histoire des vases de Vitruve. Il faut bien le dire : le texte de Vitruve est très obscur, d’autant plus qu’on en a perdu les figures. Et de toutes façons, Vitruve lui-même précise qu’il n’y avait pas de vases de théâtre à Rome ! En avait-il seulement vu ? Un point est clair en tout cas : les vases de Vitruve n’ont rien à voir, fonctionnellement, avec les vases correcteurs d’acoustique dont nous a entretenus frère René Floriot. Le texte de la chronique de Metz (1432), par contre, se rapporte, lui, à ces vases correcteurs. Mais les opinions de l’époque, émises par l’auteur, ne sont visiblement pas démonstratives quant à l’efficacité des vases dont il est question.

Pour expérimenter avec la réalité, sur le terrain, les difficultés sont innombrables. Il reste peu d’édifices en état d’origine ; et parmi les rares qui subsistent, certains ont tout récemment été modifiés (vases bouchés de Riom). Encore faut-il savoir avec précision, à supposer que l’on ait trouvé un lieu d’expérimentation intact, à quel point précis étaient situés la source (le locuteur — car les vases acoustiques étaient destinés à la correction de l’intelligibilité de la parole), les auditeurs et, bien entendu, les vases. Ces conditions sont bien difficiles à réunir. Les expériences faites à la chapelle de messire Melchior à Mercoire par frère René, et reprises récemment par J.-M. Fontaine, représentent un cas particulièrement intéressant. Malheureusement, les bandes magnétiques faites par frère René sont perdues…

Le cas le plus intéressant aurait pu être celui de la Sainte-Chapelle de Riom. Par malheur, les ouvertures des 115 vases ont été tout récemment bouchées. Si nous avions été informés à temps de cette opération, nous aurions pu faire, avec les moyens dont nous disposons actuellement au laboratoire, d’intéressants essais « avant » et « après ». Si un jour on se décidait à redéboucher les vases de Riom, il serait tout à fait intéressant d’être prévenus avant l’opération afin d’y refaire nos tests. Tout espoir n’est pas perdu ! Il faudrait réussir à sensibiliser les responsables du lieu.

É. Leipp — Frère René, vous nous avez parlé de vos essais avec la maquette que vous aviez construite à Marseille, au C.R.S.I.M. Nous avons nous-mêmes amorcé naguère des essais d’acoustique des salles avec une maquette. Mais avec du recul, je pense que les essais sur maquette faussent le problème. Dans les phénomènes acoustiques normaux de la parole et de la musique, il existe des basses et des hautes fréquences. Seules ces dernières sont directionnelles ! Quand on transpose par exemple dix fois de la parole ou de la musique, il est évident que tout devient haute fréquence, et dès lors tout devient directionnel : le phénomène change de nature et les conclusions que l’on tire d’expériences de ce genre ne peuvent être intégralement transposées à la réalité.

Frère René — C’est exact ! Mais il est tout de même possible de faire de très intéressantes observations sur la partie des hautes fréquences qui existent en parole et en musique (effet d’écho, etc.). L’intérêt considérable de la maquette a surtout été de pouvoir faire des expérimentations en modifiant à l’extrême l’hygrométrie, la température… Nous avons aussi pu étudier ainsi les phénomènes avec du gaz carbonique diffusé dans la maquette. Mais comme vous le dites, il faut être prudent quant à l’interprétation des résultats.

M. Leipp — Une autre question. Ce qui me semble important, c’est qu’autrefois, tout comme de nos jours, on a modifié la disposition des locuteurs et des auditeurs dans les lieux de culte. Il est bien évident que dès lors, la disposition des vases acoustiques existant en tel lieu n’avait plus aucun sens, d’où sans doute les opinions de certains qui soutiennent — à juste titre alors — que les vases acoustiques ne servent à rien.

Frère René — De toute façon, il y a toujours eu des gens convaincus ; et pour être convaincu, il n’est pas nécessairement besoin d’appareillages scientifiques sophistiqués : une bonne oreille suffit. Demandez donc au gardien de la Sainte-Chapelle de Riom s’il n’a pas remarqué des différences sonores depuis le bouchage des vases…

Mme Charnassé — A-t-on posé les vases lors de la construction des édifices, ou après coup ?

Frère René — Les vases ont généralement été incorporés dès l’origine.

M. Leipp — Si les vases ont disparu, n’est-ce pas parce que l’architecture a changé à cette époque ? Bien entendu, les vases ne servaient plus à rien si on utilisait d’autres dispositions, d’autres formes de voûtes par exemple.

Frère René — J’ajoute ici que la chronique de Metz (1432) fait état de l’installation de vases a posteriori. Celui qui en avait donné l’idée, on le sait désormais, avait trouvé cette idée en Italie, où, paraît-il, il existait des vases acoustiques efficaces.

M. Leipp — La chronique de Metz indique une certaine incertitude quant à l’efficacité des vases. Mais ne serait-ce pas en raison du fait que l’auteur parle de musique chantée ? Les vases, à mon sens, n’étaient utilisés que pour améliorer l’intelligibilité de la parole.

M. Castellengo — Est-il exact que les résonances des vases acoustiques se situent autour de 300 Hz ?

Frère René — Elles se situent autour de 200 à 250 Hz, fréquence relativement grave. En fait, il s’agissait d’améliorer des voix d’hommes, de moines généralement. Et il est certain que dans les conditions d’emploi, les hautes fréquences ne sont pas gênantes, car elles sont rapidement absorbées. On comprend donc que les vases soient accordés en basses fréquences.

Dr Perrot — Vous avez parlé de Vitruve… Je puis confirmer que le texte est très difficile à lire et reste obscur. Mais il est vrai qu’il ne s’agissait pas de vases correcteurs.

M. Leipp — Je crois qu’il serait très intéressant de posséder un état des lieux où se trouvent les vases acoustiques. J’ai posé récemment la question aux Monuments historiques ; je n’ai jamais eu de réponse. Visiblement, pour « corriger » acoustiquement les lieux, on préfère résoudre le problème de la voix en installant des « sonorisations », à propos desquelles il y aurait bien à dire ! Ne ferait-on pas mieux de reprendre parfois les solutions trouvées par nos ancêtres ? En particulier lorsqu’il s’agit de lieux historiques.

M. Moiroud — Au Congrès international d’acoustique de Liège, en 1965, on a présenté des expériences de correction de salles avec des résonateurs en matière plastique dont on pouvait modifier la fréquence en agissant sur l’ouverture du col.

M. Ceden — Oui. Il s’agissait surtout de correction de locaux utilisés en radiodiffusion, dans les studios. Avec des vases de ce genre, qui sont souvent employés en fait, on a l’impression d’être non pas dans une salle fermée, mais dans une cour entourée de murs.

M. François — On a aussi fabriqué des résonateurs à fente pour atténuer le bruit du trafic routier ; mais la fonction de ces vases n’est pas celle des vases acoustiques dont parle frère René : ces vases sont destinés à absorber les basses fréquences.

M. Kergomard — A-t-on mis des absorbants dans les vases du Moyen Âge ?

Frère René — J’ai entendu dire que cela avait été fait en divers lieux ; en Suède par exemple.

M. Leipp — Oui ! On a bien soutenu, ici et là, que les anciens mettaient de la cendre dans les vases dans ce but ; mais je pense que c’est une plaisanterie. Quoi qu’il en soit, nous ne viderons pas la question des vases acoustiques ce soir. Pour conclure, je remercie beaucoup frère René de nous avoir apporté le résultat de son travail, de ses expériences, de ses observations. Comme il est visiblement le seul à avoir fait une recherche systématique sur ces questions, nous voici au moins informés à la source ! En tout cas, frère René a suscité un émule : il s’est trouvé quelqu’un pour reprendre le flambeau, c’est Jean-Marc Fontaine.

Suite donnée à l’étude des vases acoustiques

J.-M. Fontaine

Dans le cadre de la préparation d’un diplôme d’ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers (acoustique en vue des applications, laboratoire de M. le professeur Didier), nous abordons à nouveau, depuis quelques mois, l’étude des vases acoustiques.

Il pourrait sembler illusoire d’apporter rapidement des éléments importants sur cette question à la suite du travail monumental de F. R. Floriot, s’il n’était apparu ces dernières années des moyens d’investigation particulièrement efficaces dans le domaine de l’appréciation des qualités acoustiques des salles.

Les conditions d’écoute dans les églises font d’une manière générale l’objet de nos préoccupations, les modifications acoustiques ayant été si importantes ces dernières décennies : abandon de la chaire, installation systématique d’une sonorisation, large ouverture des édifices aux manifestations artistiques et culturelles… Les moyens d’action de la correction acoustique des monuments classés sont extrêmement limités, si l’on veut bien excepter d’emblée la sonorisation, qui est très loin de satisfaire les utilisateurs. Nous sommes amenés ainsi à considérer un dispositif acoustique dont l’histoire nous a légué des vestiges depuis au moins dix siècles — le vase acoustique — et qui voit, depuis plus d’un siècle (1860), le développement théorique de son fonctionnement : le résonateur de Helmholtz.

Notre approche de l’étude de l’action des vases acoustiques sur la qualité du message sonore sera menée de manière essentiellement expérimentale et se limitera, dans un premier temps, à leur incidence sur l’intelligibilité de la parole.

Nous verrons dans quelle mesure et par quels processus l’information perçue se trouve modifiée, augmentée, lors de la propagation du message dans une salle dotée de vases acoustiques. Ceci nécessite des expériences dans des édifices se trouvant non seulement en bon état de conservation, mais encore préservés de modifications importantes ultérieures à l’époque de l’installation des vases — ce qui est bien exceptionnel de nos jours.
Nous conduisons d’autre part quelques expériences au laboratoire (C.N.A.M.) qui nous permettront de préciser certains points de fonctionnement du résonateur constitué par un vase isolé, encastré dans une paroi et couplé avec un espace considéré.
Nous aborderons la question qui se pose, lorsque l’on considère l’extraordinaire variété de formes et de dimensions des vases, sur le choix — délibéré ou non ? — de celles-ci vis-à-vis des différents paramètres du résonateur.
L’étude du comportement des ondes acoustiques au voisinage des vases devrait apporter des indications intéressantes sur certains phénomènes mis en évidence par F. R. Floriot (par exemple le lissage des courbes de décroissance sonore), qu’il conviendra de considérer en relation avec les conditions d’intelligibilité les plus favorables.

Nous avons en outre entrepris, à la Bibliothèque nationale, le patient travail de recherche de documents historiques évoquant cette question, aidés en cela par la bibliographie très fouillée de F. R. Floriot. Désireux de retrouver en particulier des textes récents, nous avons pu déjà constater que si la période 1850-1960 avait vu paraître un certain nombre de publications archéologiques — découvertes nouvelles, descriptions, hypothèses, tentatives de discussion —, la période qui suit est peu prolixe en la matière. La thèse de F. R. Floriot, malgré le grand intérêt qu’elle présente, n’a pas permis de relancer cette question, faute de moyens de diffusion suffisants, et le sujet, loin d’être épuisé, est resté quasiment dans l’oubli.

Les bâtiments qui nous concernent ne suscitent pas à l’heure actuelle tout l’intérêt qu’ils mériteraient, et les visites que nous leur faisons conduisent à des observations préoccupantes :

Nous avons constaté que tous les vases de la Sainte-Chapelle de Riom (Puy-de-Dôme) avaient été soigneusement bouchés. C’est en 1971, lors des travaux de restauration de la voûte qui précédèrent les fêtes de commémoration de l’édifice, que l’on procéda à cette opération. Nous est-il permis d’espérer qu’un jour, peut-être, on dégagera l’ouverture des vases ?
Quant à l’abbaye cistercienne de Mercoire (XIIIe siècle), en Lozère, il n’est plus possible depuis bien longtemps de faire des essais dans l’église (parois en état de dégradation avancée), et la chapelle des Étrangers, où nous avons pu conduire quelque expérimentation, menace de s’effondrer sous peu.
Ayant l’intention d’étudier la petite chapelle Saint-Michel de Médunes (époque romane), dans le Var, nous n’avons pu, sur place, que constater l’effondrement de la voûte, survenu il y a environ cinq ans à la suite d’une surcharge intempestive de tuiles destinées à la préserver précisément des intempéries.

Il reste tout de même encore de nos jours un nombre important d’édifices en bon état. Nous nous efforçons de poursuivre l’inventaire systématique des monuments contenant — ou ayant contenu — des vases acoustiques en France et à l’étranger. Nous avons tout lieu d’espérer en trouver jusqu’en Iran (mosquées), dans les pays méditerranéens et bien d’autres encore, vers le nord et l’est de l’Europe. Il serait tentant de retrouver les filiations de transmission du dispositif au cours des époques, ainsi que le cheminement qui a conduit son expansion.

Bulletin du Groupe d’Acoustique Musicale, n° 98, juin 1978 — Université Paris VI, Laboratoire d’Acoustique. Périodique : 6 numéros annuels ; directeur de la publication : M. le professeur B. Siestrunck. Document numérisé pour les archives Alfred Tomatis. Deux passages du fac-similé sont illisibles (fin de la page 9 de l’original) ; ils sont signalés comme tels dans le scan.