Investigación acústica y recuperación del patrimonio arquitectónico de las catedrales andaluzas

2454 Investigación acústica y recuperación del patrimonio arquitectónico de las catedrales andaluzas T. Zamarreño J.J. Sendra S. Girón M. Galindo R. Suárez Instituto Universitario de Arquitectura y Ciencias de la Construcción (IUACC). Universidad de Sevilla. 1. INTRODUCCIÓN En los últimos años se ha puesto de manifiesto la creciente importancia del patrimonio cultural, dentro de una gestión integral del mismo, reflejada en los programas de recuperación que pretenden mantener, utilizar y conservar el legado histórico, y en concreto con la puesta en valor de iglesias y otros espacios de culto. Probablemente nuestras catedrales constituyen la herencia patrimonial más importante a nivel nacional, como demuestra la existencia del Plan Nacional de Catedrales del Ministerio de Cultura. Si atendemos al concepto originario de iglesia como un lugar de reunión de fieles dispuestos a escuchar la palabra de Dios pronunciada por el celebrante, las condiciones acústicas en su interior debieron ser primordiales para cumplir esta función principal como observan Sendra et al. (1999) [14]. No obstante, a lo largo de la historia de la arquitectura eclesial, éstas han quedado relegadas a un papel secundario, cuando no ignoradas, frente a criterios artísticos o arquitectónicos-formales, Sendra et al. (1997). Hay que tener en cuenta, además, que hasta que empiezan a surgir los auditorios, en el mundo occidental las iglesias ocupan el lugar más destacado, entre los diferentes modelos de edificios, como lugar que ve nacer y acoge, temporalmente, a la música, según Navarro et al. (2009). Durante muchos siglos, la producción musical de Occidente fue concebida para ser interpretada y oída en las iglesias. Merece, al respecto, especial mención la adaptación de © Universidad Internacional de Andalucía 2455 una iglesia gótico-tardía al rito luterano: la Thomaskirche, en Leipzig, de la que fue maestro de capilla J. S. Bach y donde tenían lugar tanto misas en latín como cantatas germánicas. Para esta iglesia, Bach compuso gran parte de su obra coral y dos de sus obras maestras religiosas: La Pasión según San Mateo y Misa en si Menor, Bagenal y Bursar (1930), y Keibs y Kuhl (1959). Esta aparente despreocupación por las condiciones acústicas de los espacios de culto ha cambiado drásticamente en las últimas décadas. La profundización en el conocimiento de nuestro patrimonio arquitectónico ha dado lugar a una profusa labor en lo que se refiere al estudio y conocimiento de la acústica de espacios existentes, a veces rehabilitados o reutilizados con fines culturales. Las administraciones públicas, en el marco de los programas de conservación y recuperación del patrimonio, han acometido en múltiples ocasiones proyectos de rehabilitación de espacios eclesiales con nuevos usos, o compartidos con el uso religioso. En este contexto, en la pasada convocatoria de 2010, se ha propuesto al Ministerio de Ciencia e Innovación la financiación de un proyecto I+D, con un claro carácter interdisciplinar, titulado “La acústica de las catedrales: una aportación científica para la recuperación del patrimonio cultural”, finalmente concedida (ref. BIA2010/20523), a realizar en el trienio 2011-2013. Sobre la base de un equipo de investigación del Instituto Universitario de Arquitectura y Ciencias de la Construcción (IUACC) de la Universidad de Sevilla, consolidado en acústica de salas y especializado en la acústica de lugares de culto, compuesto por físicos y arquitectos de los grupos TEP-132 y TEP-130 del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI), se han incorporado también dos investigadores del Instituto del Patrimonio Cultural de España (IPCE), dependiente del Ministerio de Cultura: el arquitecto responsable del Plan Nacional de Catedrales y la antropóloga responsable del Plan Nacional del Patrimonio Inmaterial, así como una especialista en organería catedralicia. Se pretende caracterizar el comportamiento acústico de las principales catedrales andaluzas (Cádiz, Córdoba, Granada, Jaén, Málaga y Sevilla) mostradas en la Figura 1, lo que implica describir su campo acústico mediante la distribución espacio-temporal de la © Universidad Internacional de Andalucía 2456 energía sonora, obtenida a partir del registro tridimensional de las respuestas al impulso (RI) en su interior. A partir de estos registros experimentales se estudiará la implementación de un modelo analítico capaz de describir ese campo acústico. En todos los casos se generará una ficha completa con los principales parámetros acústicos descriptores de cada catedral. Así mismo se levantarán modelos informáticos 3D para simular este campo sonoro. FIGURA 1: Fuentes: Cádiz (firmada por José Guerrero) http://elyuyu. wordpress.com/2006/08/22/7/, Córdoba (firmada por Liliana Pena) http:// picasaweb.google.com/pena.liliana2010/NoTodoEsTrabajoFindeEnCordoba#, Granada (bajo licencia Creative Commons) http://es.wikipedia.org/wiki/ Archivo:Granada_cathedral_-_capilla_mayor.jpg, Jaén (firmada por J. Almagro) http://www.ojodigital.com/foro/urbanas-arquitectura-interioresy-escultura/150787-catedral-de-jaen-interior.html, Málaga http:// objetivomalaga.diariosur.es/fotos-FOTOMOLA/panoramica-interior-catedralmalaga.-538587.html, Sevilla http://es.123rf.com/photo_7211104_interior-dela-catedral-de-sevilla-andaluc-a-espa-a.html; Nota pie de figura: Vista interior de las seis catedrales. Este trabajo de investigación supondrá, pues, una nueva aportación a la riqueza patrimonial del recinto, al incorporar al mismo una original forma de identificación a partir de la visión espacio-funcional: la valoración acústica, frente a la óptica tradicional estilísticoformal de estos espacios, lo que supondrá una contribución al conocimiento y difusión de su patrimonio inmaterial. No se ha producido un estudio similar hasta la fecha en España ni, con un alcance parecido, en la Unión Europea. © Universidad Internacional de Andalucía 2457 Para entender el comportamiento acústico de cada una de las catedrales estudiadas, resultará del máximo interés llevar a cabo una investigación de carácter histórico sobre la aparición y evolución de los elementos arquitectónicos que han ido condicionando la acústica del recinto (coro, púlpitos, órganos,…), Figura 2, y de los diferentes eventos y montajes efímeros que se han venido desarrollando en su interior (Figura 3), con diferentes exigencias acústicas (palabra, música), a lo largo de su historia: coronaciones, bodas, defunciones, sínodos, magnos conciertos, etc. FIGURA 2: Fuentes: órgano (bajo licencia Creative Commons) http:// es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Catedral_de_Sevilla_Espa%C3%B1a_2.JP, púlpito, http://huidadelmundanalruido.zoomblog.com/archivo/2010/07/25/laCatedral-De-Granada-.html, coro, http://guiamlg.com/la-catedral-de-malaga/; Nota pie de figura: órgano de la catedral de Sevilla, púlpito de la catedral de Granada y coro de la catedral de Málaga. FIGURA 3: Fuente: http://liturgia.mforos.com/1699073/8030237-altar-deoctavas-catedral-de-sevilla/; Nota pie de figura: Montaje efímero para el Corpus en la catedral de Sevilla (1833). FIGURA 4: Fuente: Centro de Iniciativas Culturales de la Universidad de Sevilla (CICUS); Nota pie de figura: Concierto de la Orquesta Barroca de Sevilla en la Iglesia de la Anunciación de la Universidad de Sevilla. En el contexto del Patrimonio Inmaterial, el proyecto se relaciona con una de la acciones culturales y de investigación desarrolladas © Universidad Internacional de Andalucía 2458 por el Proyecto Atalaya, que está siendo llevado a cabo por la Orquesta Barroca de Sevilla (Figura 4), con un ambicioso plan de recuperación del patrimonio musical en Andalucía, asociado a sus catedrales, proyecto en el que intervienen las universidades públicas de Andalucía y que está financiado por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía. De hecho, la Orquesta Barroca de Sevilla, así como los cabildos de las catedrales implicadas, la Consejería de Cultura de la Junta de Andalucía y el Ministerio de Cultura son las Entidades Promotoras y Observadoras del proyecto (EPOs). 2. OBJETIVOS Y MéTODO Los objetivos del proyecto de investigación se han formulado en los siguientes términos: - Caracterizar el comportamiento acústico de las catedrales mediante la adquisición in situ de las respuestas al impulso (RI). - Generar fichas con los descriptores del campo acústico obtenidos a partir de las RI. - Verificar y/o adaptar el modelo teórico analítico elaborado por nuestro grupo de investigación (modelo µ), generado a partir de los estudios realizados en iglesias de un determinado tipo: las iglesias Gótico-Mudéjares de Sevilla. - Construir modelos informáticos 3D para simular el comportamiento acústico en el interior de las catedrales. - Establecer la evolución histórica y espacial de elementos determinantes de la acústica (púlpito, coro, órgano,...). Analizar la relación de esa evolución, y del modo de su ocupación, con la acústica mediante la ayuda de los modelos 3D. - Realizar grabaciones binaurales in situ para producir una valoración acústica subjetiva de los recintos en condiciones de laboratorio, con el fin de conocer la percepción acústica y el estado de confort acústico que de estos espacios tendrían sus ocupantes. - Recuperar el patrimonio funcional (coronaciones, bodas, defunciones, sínodos, magnos conciertos) de las catedrales y analizarlo con la necesaria perspectiva acústica con la ayuda de los modelos 3D. © Universidad Internacional de Andalucía 2459 - Recrear la acústica de épocas pasadas mediante procedimientos de auralización, utilizando técnicas informáticas. - Ampliar el concepto y atributos del carácter patrimonial de las catedrales andaluzas, incorporando los aspectos acústicos como contribución a su patrimonio inmaterial. - Sugerir modos de intervención acústica, permanentes o efímeros, considerados como pautas, relaciones y formas de intervención, compatibles y respetuosas con el valor patrimonial de los edificios. La metodología y el plan de trabajo para alcanzar estos objetivos supone la realización de las siguientes tareas fundamentales, convenientemente programadas en el tiempo: 1. Caracterizar el campo acústico de cada recinto a partir de las medidas registradas in situ. Los procedimientos de las medidas experimentales se realizarán en general de acuerdo a las propuestas establecidas en la norma AENOR UNE-EN-ISO 33821 (2010) para salas de espectáculos, pero, dada la singularidad y complejidad espacial y acústica de estos recintos, que no pueden ser considerados como salas de espectáculos, y con el fin adicional de que puedan llevarse a cabo comparaciones con otros edificios de culto, se han de adoptar determinadas decisiones no estandarizadas, formuladas por Martellotta et al. (2008), como fijar las posiciones de las fuentes (altar mayor, púlpito, órgano, coro, capillas laterales, etc.) o de los micrófonos (zonas de posible ubicación de la audiencia o de los fieles). Todo ello exige un minucioso análisis previo a la realización de las medidas in situ, con objeto de optimizar el limitado tiempo disponible para realizarlas, dado el alto grado de ocupación y uso de estos emblemáticos espacios. Ha sido, por tanto, necesaria la adquisición y puesta a punto de un sistema de medida para registros tridimensionales de las RI que utiliza la tecnología B-format. 2. Recopilar la información histórica de las catedrales, con el fin de documentar el proceso de construcción, transformación y ocupación de los espacios, así como la aparición de elementos significativos desde un punto de vista acústico: púlpitos, coros y órganos, principalmente (Figura 2). También se recogerá información histórica sobre las decoraciones usuales de © Universidad Internacional de Andalucía 2460 estos templos, así como los principales montajes efímeros con motivos de grandes celebraciones, festivas (bodas, coronaciones, exaltaciones) o funerarias que haya tenido lugar en la catedral, dada la repercusión que estas decoraciones o montajes pueden tener en su acústica. 3. A partir de la información histórica, gráfica y tectónica de cada catedral, se realizará su análisis arquitectónico, teniendo en cuenta sus condiciones históricas, tipológicas, constructivas y compositivas, con el fin de adquirir un adecuado conocimiento de las relaciones entre espacio, forma y función. Esta información será de utilidad para la elaboración de los distintos modelos 3D que servirán de base para las simulaciones acústicas que se efectuarán con la ayuda de un software de contrastada validez científica (CATT-Acoustic). 4. Procesado y análisis en laboratorio de las RI registradas in situ para obtener los parámetros acústicos de cada una de las catedrales. Dichos parámetros serán los propuestos en la citada norma UNE-EN-ISO 3382-1. Tras la obtención de los resultados experimentales, se procederá a un pormenorizado análisis tanto espectral (en función de la frecuencia) como espacial (fundamentalmente en función de la distancia fuentereceptor). 5. Calibración de los modelos de simulación acústica a partir de las mediciones realizadas in situ. Validación o modificación del modelo energético (modelo µ). 6. Propuestas o sugerencias de intervención que mejoren la acústica de las catedrales, bien de carácter permanente, aunque siempre compatibles con el valor patrimonial del edificio, bien de carácter efímero ante determinadas celebraciones, principalmente conciertos u otros eventos musicales. 7. Realización de auralizaciones virtuales y de modelos de realidad aumentada de determinados eventos musicales que puedan ser celebrados en las catedrales en su estado actual o mediante la adición de elementos efímeros, tanto a partir de las RI medidas como de las simuladas. 8. Realización de auralizaciones virtuales y de modelos construidos con ayuda de técnicas de realidad aumentada de determinados eventos musicales, o de otra índole, celebrados en las catedrales en determinadas épocas pasadas (recreación del ambiente sonoro). © Universidad Internacional de Andalucía 2461 3. RESULTADOS Los resultados del proyecto están por alcanzar tras su realización, ya que estamos al inicio del mismo. No obstante por parte de miembros del grupo de investigación se han realizado ya estudios previos de la acústica de tres de las seis catedrales que forman parte de la muestra: las catedrales de Sevilla, Córdoba y Málaga. La acústica de la catedral de Sevilla fue parcialmente estudiada por miembros del grupo de investigación, Zamarreño y Algaba (1992), con la labor de consultoría acústica que se realizó por encargo del Cabildo Metropolitano para la celebración de la Magna Hispalensis, uno de los grandes acontecimientos culturales que se programaron con ocasión de la Exposición Universal, celebrada en Sevilla en 1992, y para el XLV Congreso Eucarístico Internacional que tuvo lugar en esa catedral en 1993. La Figura 5 muestra los valores del tiempo de reverberación medidos entonces y la Tabla 1 los resultados del índice RASTI para evaluar la inteligibilidad y la calificación de la misma. FIGURA 5: Fuente: elaboración propia; Nota pie de figura: Tiempo de reverberación de la catedral de Sevilla medido en bandas de 1/3 de octava. © Universidad Internacional de Andalucía 2462 Distancia (m) 8 m 14 m 19 m Receptor 1 2 3 4 6 6 7 8 9 10 11 12 13 RASTI 0,72 0,66 0,65 0,64 0,51 0,51 0,50 0,49 0,49 0,49 0,46 0,42 0,38 Calificación B B B B A A A A A A A P P M: mala (0-0,3); P: pobre (0,3-0,45); A: aceptable (0,45-0,60); B: buena (0,60-0,75); E: excelente (0,75-1,0) Tabla 1.- Inteligibilidad valorada mediante el índice RASTI en la catedral de Sevilla. La acústica de la Catedral de Córdoba fue objeto de la tesis doctoral de un miembro del grupo, R. Suárez, que estudió las singulares conductas acústicas que se producen en un espacio catedralicio de gran volumen que a su vez está insertado en un volumen mucho mayor: el espacio horizontal de la mezquita musulmana, Suárez et al. (2005). Estos dos modelos tipológicos, claramente definidos, generan una nueva unidad arquitectónica dotada de una acústica propia y diferenciada, Suárez et al. (2004). En la Figura 6 se muestra el tiempo de reverberación medido, promediado espacialmente, para tres de los subespacios significativos del recinto. A partir de este conocimiento, se emplea el proyecto arquitectónico como procedimiento acústico capaz de formular propuestas de intervención en la catedral para adaptarla a las necesidades tanto litúrgicas como culturales. FIGURA 6: Fuente: elaboración propia; Nota pie de figura: Valores del tiempo de reverberación de la mezquita-catedral de Córdoba. La acústica de la catedral de Málaga ha sido objeto de un estudio reciente por parte de otro miembro de nuestro grupo, L. Álvarez, © Universidad Internacional de Andalucía 2469 BERARDI, U.; CIRILLO, E.; MARTELLOTTA, F. “A comparative analysis of acoustic energy models for churches”. J. Acoust. Soc. Am. 2009, vol 126(4), p. 1838-1849. 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