Une tape sous pression

Le bruit de claque que l'on produit en...

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Le bruit de claque que l'on produit en se tapant dans les mains s'explique notamment par le fait que celles-ci, en refermant rapidement l'espace entre elles, expulsent brusquement l'air qui s'y trouve, ce qui crée un front de haute pression.

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(Québec) «Il nous est arrivé un phénomène étrange. Mon conjoint et notre fils de sept ans se sont tapés dans la main avec une certaine force sans rien sentir au niveau des mains. Cette tape, de style give me five, a fait un clac sonore et retentissant, mais aucun d'eux n'a senti quoi que ce soit et ils se sont retrouvés les mains collées l'une contre l'autre», nous écrit Isabelle Blackburn, de Boischatel.

À part quand on joue à la «main chaude», un jeu qui concerne davantage la psychologie de la testostérone que l'acoustique, il n'est nul besoin de se faire mal pour produire un son impressionnant en applaudissant ou en se tapant dans les mains. Voyons ce qui se passe.

Ce que nos oreilles perçoivent comme des sons, ce sont de subtiles différences dans la pression de l'air. Quand on fait vibrer une corde violon avec un archet, par exemple, le mouvement de va-et-vient rapide que fait la corde a pour effet de comprimer légèrement l'air lorsqu'elle «avance», et de le raréfier un brin lorsqu'elle «recule». La corde crée ainsi une alternance de haute et de basse pression qui, lorsqu'elle parvient à nos oreilles, fait osciller nos tympans - lequel envoie un signal que notre cerveau interprète.

Plus l'alternance est rapide, plus le son que nous entendons est aigu, et inversement, plus elle est lente, plus le son est grave. On mesure en hertz (Hz) la fréquence de ce genre d'alternance, où 1 Hz correspond à un cycle (haute-basse pression, ici) par seconde. L'oreille humaine est capable d'entendre des fréquences comprises entre 20 et20 000 Hz environ. De même, plus les différences de pression avec l'air ambiant sont fortes, plus le son sera perçu comme puissant - ce que l'on compte avec les fameux décibels, mieux connues du public.

Expulsion d'air

Maintenant, quand on se tape dans les mains, il va sans dire que nos mains ne «vibrent» pas comme des cordes. Elles le font un peu, puisqu'une onde de choc est créée lorsqu'elles se heurtent, et cela contribue sûrement au résultat. Mais le bruit de claque que l'on produit vient aussi beaucoup de ce que nos mains, en refermant rapidement l'espace entre elles, expulsent brusquement l'air qui s'y trouve, ce qui crée un front de haute pression.

Pour s'en convaincre, il suffit d'applaudir en tapant sur sa paume avec les doigts décollés. L'air est alors expulsé nettement moins efficacement que lorsque l'on serre les doigts, et le son produit est plus faible.

Les mains collées du fils et du conjoint de notre lectrice s'expliquent d'ailleurs vraisemblablement par le fait qu'ils ont dû produire un vide entre leurs deux mains, vide qui aurait créé un effet de succion. Une expulsion aussi complète de l'air serait d'ailleurs cohérente avec un son particulièrement fort.

Les études sur la physique des applaudissements sont rares, mais il en existe tout de même quelques-unes qui donnent des détails intéressants sur ce qui se passe quand on se tape dans les mains. Ainsi, la première étude scientifique sur le sujet remonte à 1986. Son auteur, Bruno H. Repp (par ailleurs psychologue et non physicien), avait demandé à 10 hommes et 10 femmes d'applaudir (un à un) comme ils le font à la fin d'un spectacle, et avait analysé les «spectres» de fréquences obtenus. Fait étonnant, il n'avait observé aucune différence significative entre les applaudissements d'hommes et des femmes, celles-ci ne produisant pas des claquements plus aigus ou moins forts, comme on s'y attendrait intuitivement. D'ailleurs, quand on leur faisait écouter les clappements des autres, les participants de l'étude étaient pratiquement incapables de déterminer si c'était un homme ou une femme qui applaudissait, n'obtenant que 54 % de bonnes réponses - soit à peine mieux qu'en tirant à pile ou face.

Question de configuration

M. Repp s'était alors dit que, plus que la taille des mains, ce devait être leur «configuration» qui faisait une différence. Pour en avoir le coeur net, il s'est donc enregistré en train d'applaudir de six façons différentes (essentiellement), puis a de nouveau analysé les spectres de fréquence. Et son intuition fut confirmée : les applaudissements génèrent toujours un mélange de plusieurs fréquences, mais lorsque l'on tape des mains paume contre paume, le pic des fréquences se situe un peu en bas de 1000 Hz (avec une légère recrudescence à 2500 Hz), tandis que si les doigts d'une main frappent la paume de l'autre main, le pic de fréquence tourne autour de 2000 Hz. D'où un son plus aigu.

Cela expliquerait, selon M. Repp - dont les résultats ont été confirmés par d'autres travaux par la suite - environ la moitié du son produit et des variations d'un individu à l'autre. Le reste, écrivait-il, «pourrait provenir de facteurs comme la courbe des mains, leur raideur, leurs paumes plus ou moins charnues, le fait de bien serrer les doigts ou non, ainsi que la précision et la force du coup».

Sources :

BRUNO H. REPP. «The Sound of Two Hands Clapping: An Exploratory Study», Journal of the Acoustical Society of America, 1987, http://www.haskins.yale.edu/sr/sr086/SR086_06.pdf.

LEEVI PELTOLA. Analysis, Parametric Synthesis, and Control of Hand Clapping Sounds, thèse de maîtrise, Université des technologies d'Helsinki, 2004, http://www.acoustics.hut.fi/publications/files/theses/lpeltola_mst/peltola_mst.pdf.

ANTTI JYLHÄ et CUMHUR ERKUT. «Inferring the Hand Configuration From Hand Clapping Sounds», Proceedings of the 11th Conference on International Digital Audio Effect, 2008, http://www.acoustics.hut.fi/dafx08/papers/dafx08_52.pdf.

Comportement inné?

«En entendant les applaudissements fusant après un bon spectacle, je me suis demandé si ce comportement chez l'espèce humaine avait toujours existé. Autrement dit, est-il inné (génétiquement programmé pour faciliter la communication avec l'entourage, comme le rire et les pleurs), ou est-il culturel (acquis, c'est-à-dire apparu à une époque précise)? Les Grecs, les Égyptiens, les Sumériens et les Chinois applaudissaient-ils dans l'Antiquité?» demande Michel Renaud, de Charlesbourg.

Pour qu'un comportement soit programmé dans nos gènes, il faut généralement qu'il soit essentiel à la survie de l'individu, comme c'est le cas, par exemple, du réflexe de succion chez les nouveau-nés. Et l'on voit mal en quoi la capacité d'applaudir serait si importante.

Nous n'avons rien trouvé au sujet de la Chine antique, mais les auteurs des articles cités plus hauts tiennent tous pour acquis qu'il s'agit d'un comportement universel - pas parce qu'il serait inné, mais parce que c'est une des façons les plus simples que nous avons de faire du bruit -, bien que les raisons d'applaudir aient pu changer d'une culture à l'autre. Il semble également sûr que les Romains applaudissaient pour les mêmes raisons que nous, car la petite histoire veut que l'empereur Néron chantait si mal qu'il devait payer l'auditoire pour l'applaudir...

Autre source : DAVID OWEN NORRIS. Clappers: A History of Applause, BBC, 2003, http://www.bbc.co.uk/radio4/factual/clappers.shtml.

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