Par Kim Krieger on 28 October 2011

Certains sons sont atroces. Prenez des ongles grinçant sur un tableau noir. Le bruit fait frémir beaucoup de gens, mais les chercheurs ne savaient pas exactement pourquoi. Une nouvelle étude révèle qu'il y a deux facteurs à l'œuvre : la connaissance de l'endroit d'où provient l'origine du son et la malheureuse forme de nos conduits auditifs.

Des recherches antérieures ont constaté que les parties douloureuses des sons désagréables semblent être dans la moyenne des fréquences audibles. Mais les scientifiques n'ont pas pointé exactement quelles fréquences, ni expliqué pourquoi les sons sont douloureux. Alors les musicologues Michael Oehler de l'Université de Macromedia pour les médias et la communication à Cologne, en Allemagne, et Christoph Reuter de l'Université de Vienne ont demandé à des auditeurs de classer les sons dans un test d'écoute. Les ongles ratissant un tableau noir et le  grincement de la craie contre une ardoise ont été les sons les plus désagréables d'une famille d'enregistrements, qui comprenait également des sons tels que les grincements de styromousse et le grattage d'une plaque avec une fourchette.

Les chercheurs ont ensuite modifié les enregistrements des ongles et de la craie, en supprimant ou en atténuant différentes gammes de fréquence. Ils ont également modifié les sons par extraction sélective de la tonalité, de la musicalité ou des parties propre au raclage, grognement, ou bruitage. Certains auditeurs ont eu connaissance de la vraie source des sons, alors qu'on a dit à d'autres que les sons faisait partie de compositions musicales contemporaines. Les même auditeurs ont ensuite évalué si les sons étaient agréable ou désagréable tandis que les chercheurs ont mesuré les indicateurs physiques de détresse: le rythme cardiaque des auditeurs, la pression artérielle, et la conductivité électrique de leur peau.

Comme ils l'annonceront la semaine prochaine à la conférence de l'Acoustical Society of America à San Diego, en Californie, Oehler et Reuter ont révélé que la conductivité de la peau d'un auditeur a changé de façon significative lorsque la personne a entendu un bruit qu'il (ou elle) a plus tard rapporté comme désagréable, ce qui montre que les sons inquiétants causent une réaction physique mesurable. Plus surprenant, ils ont constaté que les fréquences responsables d'un bruit désagréable étaient couramment trouvées dans la parole humaine, qui varie de 150 à 7000 hertz (Hz). Les fréquences fautives sont dans la gamme de 2000 à 4000 Hz. Les supprimer rendait les sons beaucoup plus facile à écouter. Supprimer les parties tonales des pièces sonores faisait également percevoir le son que plus agréable auprès des auditeurs aussi entièrement, tandis que la suppression d'autres fréquences, du bruit, ou du raclage faisait peu de différence.

Les notes changeaient également en fonction de ce que les auditeurs pensaient que les sons étaient. S'ils pensaient qu'un bruit provenait d'une composition musicale, ils l'ont évalué comme moins pénible que si elles savaient qu'il s'agissait réellement d'ongles sur un tableau noir. Mais leur conductivité de la peau a changé de la même manière, même quand ils  pensaient que le son du tableau était de la musique et l'avaient évalué comme moins désagréables.

Les chercheurs soupçonnent que la forme de l'oreille humaine peut être à blâmer pour cette douleur. Des études antérieures ont montré que le canal auditif amplifie certaines fréquences, y compris celles de la gamme de 2000 à 4000 Hz. Un crissement fort sur un tableau noir pourrait être amplifié dans nos oreilles comme effet douloureux, imaginent les chercheurs.

Combinant mesures physiologiques de la douleur comme la conductance de la peau avec des notes psychologiques des sons inconfortables est nouveau et fait particulièrement sens sur la perception, dit Reinhard Kopiez, musicologue à l'Université de Hanovre en "musique, théâtre et médias" en Allemagne, qui n'était pas impliqué dans l'étude. Kopiez dit que cette recherche montre à quel point le contexte est important dans la jouissance de la musique. "Le public apprécie les performances en raison de la connaissance des origines [artistique] d'un son, bien que la réponse physiologique reste la même que pour les sons inconfortables», dit Kopiez.

Oehler et Reuter ont l'intention d'explorer d'autres paramètres de bruits désagréables dans le futur. Savoir ce qui rend certains sons douloureux, disent-ils, pourrait aider les ingénieurs à savoir quelles fréquences modifier ou masquer afin de rendre des bruits gênants, tels que le pleurnichement d'aspirateurs,  le crissement des machines d'usine, ou les grattements d'équipement de construction, plus agréable à l'oreille.