20 Hz est considéré comme la limite normale des basses fréquences de l’audition humaine. Lorsque des ondes sinusoïdales pures sont reproduites dans des conditions idéales et à un volume très élevé, un auditeur humain sera capable d’identifier des tonalités aussi basses que 12 Hz. En dessous de 10 Hz, il est possible de percevoir les cycles uniques du son, ainsi qu’une sensation de pression au niveau des tympans.
À partir d’environ 1000 Hz, la gamme dynamique du système auditif diminue avec la diminution de la fréquence. Cette compression est observable dans les contours de niveau d’intensité sonore égale, et elle implique que même une légère augmentation du niveau peut faire passer l’intensité sonore perçue d’à peine audible à forte. Combiné à la dispersion naturelle des seuils au sein d’une population, son effet peut être qu’un son de très basse fréquence inaudible pour certaines personnes peut être fort pour d’autres.
Une étude a suggéré que les infrasons peuvent provoquer des sentiments de crainte ou de peur chez les humains. Il a également été suggéré que, puisqu’il n’est pas perçu consciemment, il peut donner aux gens le sentiment vague que des événements étranges ou surnaturels ont lieu.
Un scientifique travaillant au laboratoire de neuroscience auditive de l’Université de Sydney rapporte des preuves croissantes que les infrasons peuvent affecter le système nerveux de certaines personnes en stimulant le système vestibulaire, ce qui a montré dans des modèles animaux un effet similaire au mal de mer.
Dans des recherches menées en 2006 portant sur l’impact des émissions sonores des éoliennes sur la population avoisinante, les infrasons perçus ont été associés à des effets tels que la gêne ou la fatigue, selon leur intensité, avec peu de preuves soutenant les effets physiologiques des infrasons en dessous du seuil de perception humaine. Des études ultérieures ont toutefois associé les infrasons inaudibles à des effets tels que la plénitude, la pression ou les acouphènes, et ont reconnu la possibilité qu’ils puissent perturber le sommeil. D’autres études ont également suggéré des associations entre les niveaux de bruit des turbines et les troubles du sommeil auto-déclarés dans la population voisine, tout en ajoutant que la contribution des infrasons à cet effet n’est pas encore totalement comprise.
Dans une étude de l’Université d’Ibaraki au Japon, les chercheurs ont déclaré que les tests EEG ont montré que les infrasons produits par les éoliennes étaient « considérés comme une gêne pour les techniciens qui travaillent à proximité d’une éolienne moderne à grande échelle ».
Jürgen Altmann de l’Université de technologie de Dortmund, expert en armes soniques, a déclaré qu’il n’y avait pas de preuves fiables de nausées et de vomissements causés par les infrasons.
Les niveaux de volume élevés lors de concerts provenant de réseaux de caissons de basse ont été cités comme provoquant un effondrement des poumons chez les individus qui sont très proches des caissons de basse, en particulier pour les fumeurs qui sont particulièrement grands et minces.
En septembre 2009, Tom Reid, un étudiant londonien, est mort du syndrome de mort subite arythmique (SADS) après s’être plaint que des « notes de basse fortes » lui « atteignaient le cœur ». L’enquête a enregistré un verdict de causes naturelles, bien que certains experts aient commenté que la basse aurait pu agir comme un déclencheur.
L’air est un milieu très inefficace pour transférer des vibrations de basse fréquence d’un transducteur au corps humain. La connexion mécanique de la source de vibration au corps humain, cependant, fournit une combinaison potentiellement dangereuse. Le programme spatial américain, inquiet des effets nocifs des vols en fusée sur les astronautes, a commandé des tests de vibration utilisant des sièges de cockpit montés sur des tables vibrantes pour transférer la « note brune » et d’autres fréquences directement aux sujets humains. Des niveaux de puissance très élevés de 160 dB ont été atteints à des fréquences de 2 à 3 Hz. Les fréquences des tests allaient de 0,5 Hz à 40 Hz. Les sujets ont souffert d’ataxie motrice, de nausées, de troubles visuels, d’une dégradation des performances et de difficultés de communication. Ces tests sont supposés par les chercheurs être le noyau du mythe urbain actuel.
Le rapport « A Review of Published Research on Low Frequency Noise and its Effects » contient une longue liste de recherches sur l’exposition aux infrasons de haut niveau chez les humains et les animaux. Par exemple, en 1972, Borredon a exposé 42 jeunes hommes à des tonalités de 7,5 Hz à 130 dB pendant 50 minutes. Cette exposition n’a provoqué aucun effet indésirable autre qu’une somnolence signalée et une légère augmentation de la pression artérielle. En 1975, Slarve et Johnson ont exposé quatre sujets masculins à des infrasons à des fréquences de 1 à 20 Hz, pendant huit minutes à la fois, à des niveaux allant jusqu’à 144 dB SPL. Ils n’ont trouvé aucune preuve d’un quelconque effet néfaste autre qu’une gêne au niveau de l’oreille moyenne. Des tests d’infrasons de haute intensité sur des animaux ont entraîné des changements mesurables, tels que des modifications cellulaires et des ruptures de parois de vaisseaux sanguins.
En février 2005, l’émission de télévision MythBusters a utilisé douze subwoofers Meyer Sound 700-HP – un modèle et une quantité qui ont été employés pour de grands concerts de rock. La plage de fréquences de fonctionnement normale du modèle de caisson de basses choisi était de 28 Hz à 150 Hz, mais les 12 enceintes de MythBusters avaient été spécialement modifiées pour une extension plus profonde des basses. Roger Schwenke et John Meyer ont dirigé l’équipe de Meyer Sound pour concevoir un banc d’essai spécial qui produirait des niveaux sonores très élevés à des fréquences infrasoniques. Les ports d’accord des subwoofers ont été bloqués et leurs cartes d’entrée ont été modifiées. Les enceintes modifiées ont été placées dans une configuration en anneau ouvert : quatre piles de trois subwoofers chacune. Les signaux de test ont été générés par un analyseur audio SIM 3, dont le logiciel a été modifié pour produire des tonalités infrasoniques. Un analyseur de niveau sonore Brüel & Kjær, alimenté par un signal atténué provenant d’un microphone de mesure modèle 4189, a affiché et enregistré les niveaux de pression sonore. Les animateurs de l’émission ont essayé une série de fréquences aussi basses que 5 Hz, atteignant un niveau de pression sonore de 120 décibels à 9 Hz et jusqu’à 153 dB à des fréquences supérieures à 20 Hz, mais les effets physiologiques annoncés ne se sont pas matérialisés. Les sujets testés ont tous fait état d’une certaine anxiété physique et d’un essoufflement, voire d’une légère nausée, mais les animateurs les ont rejetés en faisant remarquer qu’un son de cette fréquence et de cette intensité fait entrer et sortir rapidement l’air des poumons. L’émission a déclaré que le mythe de la note brune était « cassé ».
Les infrasons sont une des causes hypothétiques de la mort des neuf randonneurs russes retrouvés morts au col de Dyatlov (près de la Sibérie) en 1959.
Expérience de tonalité infrasonique de 17 HzModifié
Le 31 mai 2003, un groupe de chercheurs britanniques a organisé une expérience de masse, au cours de laquelle ils ont exposé quelque 700 personnes à de la musique lacée de douces ondes sinusoïdales de 17 Hz jouées à un niveau décrit comme « proche de la limite de l’audition », produit par un subwoofer à très longue course monté aux deux tiers de l’extrémité d’un tuyau d’égout en plastique de sept mètres de long. Le concert expérimental (intitulé Infrasonic) a eu lieu dans la salle Purcell au cours de deux représentations, chacune comprenant quatre pièces musicales. Deux des morceaux de chaque concert comportaient des tonalités de 17 Hz jouées en dessous.
Dans le deuxième concert, les morceaux qui devaient comporter une tonalité de fond de 17 Hz ont été intervertis afin que les résultats du test ne se concentrent pas sur un morceau de musique spécifique. Les participants n’ont pas été informés des morceaux qui incluaient le ton quasi-infrasonique de 17 Hz de faible niveau. La présence de ce son a entraîné un nombre significatif (22%) de personnes interrogées qui ont déclaré se sentir mal à l’aise ou triste, avoir des frissons dans le dos ou des sentiments nerveux de dégoût ou de peur.
En présentant les preuves à l’Association britannique pour l’avancement de la science, le professeur Richard Wiseman a déclaré : « Ces résultats suggèrent que les sons de basse fréquence peuvent amener les gens à avoir des expériences inhabituelles même s’ils ne peuvent pas détecter consciemment les infrasons. Certains scientifiques ont suggéré que ce niveau de son peut être présent dans certains sites prétendument hantés et ainsi provoquer des sensations étranges que les gens attribuent à un fantôme – nos résultats soutiennent ces idées. »
Relation suggérée avec les observations de fantômesModification
Le psychologue Richard Wiseman de l’Université de Hertfordshire suggère que les sensations étranges que les gens attribuent aux fantômes peuvent être causées par des vibrations infrasoniques. Vic Tandy, agent expérimental et chargé de cours à temps partiel à l’école d’études internationales et de droit de l’université de Coventry, ainsi que le Dr Tony Lawrence du département de psychologie de l’université, ont écrit en 1998 un article intitulé « Ghosts in the Machine » pour le Journal of the Society for Psychical Research. Leurs recherches suggèrent qu’un signal infrasonique de 19 Hz pourrait être responsable de certaines observations de fantômes. Un soir, Tandy travaillait tard et seul dans un laboratoire supposé hanté à Warwick, lorsqu’il s’est senti très anxieux et a pu détecter une tache grise du coin de l’œil. Lorsque Tandy se tourna pour faire face au blob gris, il n’y avait rien.
Le jour suivant, Tandy travaillait sur son fleuret d’escrime, la poignée étant maintenue dans un étau. Bien que rien ne la touche, la lame s’est mise à vibrer sauvagement. Une enquête plus poussée a permis à Tandy de découvrir que la hotte aspirante du laboratoire émettait une fréquence de 18,98 Hz, très proche de la fréquence de résonance de l’œil donnée à 18 Hz par la NASA. Selon Tandy, c’est la raison pour laquelle il avait vu une silhouette fantomatique – il s’agissait, pensait-il, d’une illusion d’optique causée par la résonance de ses globes oculaires. La pièce mesurait exactement une demi-longueur d’onde et le bureau se trouvait au centre, provoquant ainsi une onde stationnaire à l’origine de la vibration de la feuille.
Tandy a approfondi ce phénomène et a écrit un article intitulé The Ghost in the Machine. Il a mené un certain nombre d’enquêtes dans divers sites considérés comme hantés, y compris le sous-sol de l’Office du tourisme à côté de la cathédrale de Coventry et le château d’Édimbourg.
Les infrasons pour la détection des détonations nucléairesModifié
Les infrasons sont l’une des techniques utilisées pour identifier si une détonation nucléaire a eu lieu. Un réseau de 60 stations infrasonores, en plus des stations sismiques et hydroacoustiques, constitue le Système de surveillance international (SSI) chargé de contrôler le respect du Traité d’interdiction complète des essais nucléaires (TICE). Les stations infrasonores du SSI se composent de huit capteurs microbarométriques et de filtres spatiaux disposés en réseau couvrant une zone d’environ 1 à 9 km2. Les filtres spatiaux utilisés sont des tuyaux rayonnants dotés d’orifices d’entrée sur toute leur longueur, conçus pour neutraliser les variations de pression telles que les turbulences du vent afin d’obtenir des mesures plus précises. Les microbaromètres utilisés sont conçus pour surveiller les fréquences inférieures à environ 20 hertz. Les ondes sonores inférieures à 20 hertz ont des longueurs d’onde plus grandes et ne sont pas facilement absorbées, ce qui permet de les détecter sur de grandes distances.
Les longueurs d’onde infrasonores peuvent être générées artificiellement par des détonations et d’autres activités humaines, ou naturellement par des tremblements de terre, des intempéries, la foudre et d’autres sources. Comme pour la sismologie judiciaire, des algorithmes et d’autres techniques de filtrage sont nécessaires pour analyser les données recueillies et caractériser les événements afin de déterminer si une détonation nucléaire a réellement eu lieu. Les données sont transmises de chaque station par des liaisons de communication sécurisées pour une analyse plus approfondie. Une signature numérique est également intégrée dans les données envoyées par chaque station pour vérifier si les données sont authentiques.