L’artiste hip-hop Childish Gambino (alias l’acteur Donald Glover) a fait sensation en 2018 avec la sortie de son single primé aux Grammy Awards, « This is America ». Avec ses changements brusques et soudains entre les mélodies chorales dans les accords majeurs et les éléments percussifs menaçants tirés du sous-genre piège, la chanson défie constamment les attentes de l’auditeur.

C’est pourquoi « This is America » ​​est également en tête de liste des chansons pop riches en soi-disant « surprise harmonique », ou des points où la musique s’écarte des attentes des auditeurs. C’est ce que révèle une étude récente publiée dans la revue Frontiers in Human Neuroscience qui analyse les hits de Billboard de 1958 à 2019. Et ce n’est pas un hasard si la mélodie est parmi les plus récentes : l’étude a également révélé que la surprise harmonique dans la musique populaire a augmenté. au fil des décennies, un phénomène que les auteurs ont qualifié de « surprise inflationniste ».

« La musique est une culture. La culture évolue avec le temps, donc le contenu de la musique doit évoluer au fil du temps, juste pour avoir le même succès que la musique précédemment publiée », a déclaré le co-auteur Scott Miles, un neuroscientifique spécialisé dans la formation des préférences musicales. dans le cerveau. « Cette étude va au cœur de ce qu’est un effet dynamique au sein de la culture populaire, d’une manière très concrète et mesurable. Ces résultats [also] aider à mieux comprendre comment la musique est traitée dans le cerveau. »

Miles est co-fondateur et président de la startup musicale Secret Chord Laboratories (SCL). Son co-fondateur de SCL, le PDG David Rosen, faisait partie d’une étude publiée l’année dernière dans laquelle des chercheurs de l’Université Drexel imaginaient le cerveau de musiciens de jazz improvisés pendant qu’ils jouaient. Comme nous l’avons signalé précédemment, l’équipe a découvert que, alors que l’hémisphère droit est associé à la créativité chez des musiciens de jazz assez inexpérimentés, les experts ayant une grande maîtrise des compétences d’improvisation s’appuient en réalité principalement sur l’hémisphère gauche du cerveau.

Alors que le cerveau droit est associé à l’adaptation à des situations nouvelles et inconnues, le côté gauche du cerveau est généralement plus engagé lors de tâches habituelles ou routinières. En raison de leurs années d’expérience, les experts ont abordé la tâche de l’improvisation jazz avec les routines les plus habituelles. Rosen a attribué cela en partie au fait qu’un novice doit parcourir 16 mesures de musique sur une feuille de plomb quart de note par quart, par exemple, alors qu’un expert sera capable de trouver des motifs, comme une progression ii-VI. Ainsi, la créativité est associée à l’hémisphère droit lorsque nous sommes confrontés à une situation inconnue et associée à l’hémisphère gauche lorsque nous sommes très expérimentés dans la tâche à accomplir.

Tout cela fait partie d’un corpus de recherche croissant à SCL, qui développe un logiciel pour prédire la réponse que les auditeurs auront à un morceau de musique donné. La technologie de base est née d’une étude réalisée en 2017 par Rosen avec Miles sur la perception de la musique. Ensemble, ils ont examiné quels types de sons, le cas échéant, produisent une réponse de plaisir dans le cerveau. Ils ont regardé les chansons Hot 100 dans les charts Billboard, de « Johnny B. Goode » de 1958 à « Smells Like Teen Spirit » de Nirvana en 1991.

Les chercheurs ont découvert que les chansons les plus populaires avaient un niveau élevé de surprise harmonique, y compris l’utilisation d’accords relativement rares dans les couplets, par exemple, au lieu de simplement s’en tenir, disons, à une progression d’accords en do majeur (C, G, F) . Les meilleures chansons font suite à cette surprise harmonique avec un refrain commun accrocheur. Les brevets résultants, étendus depuis pour inclure le rythme, la mélodie, le timbre et les paroles, ainsi que les harmonies, ont conduit à la formation de SCL.

L’idée d’un programme informatique expliquant aux auteurs-compositeurs comment améliorer leurs chansons (du point de vue du succès pop) ne manquera pas de soulever des problèmes. Mais Rosen – un compositeur lui-même – insiste sur le fait que l’algorithme est uniquement destiné à améliorer la créativité humaine, pas à la remplacer. « Notre algorithme ne vous dit pas quelle devrait être la mélodie », a-t-il déclaré. « Au contraire, il peut identifier si une certaine partie de votre mélodie a besoin de plus ou moins de surprise, permettant aux artistes de prendre des risques pour satisfaire leurs propres besoins de créativité et ceux de leur public. »

Ce dernier article élargit les recherches de Miles et Rosen sur ce qui fait une chanson pop à succès en ajoutant la dimension du temps. Selon Miles, l’un des examinateurs de leur étude de 2017 a demandé si l’effet mesuré était statique ou changeait au fil du temps. La question a intrigué Miles, donc dans cette dernière analyse, lui et ses co-auteurs ont combiné l’ensemble de données de leur étude de 2017 avec la base de données de SCL des chansons Billboard Hot 100 de 2000 à 2019. Ils ont divisé les chansons en quatre tranches de temps consécutives, couvrant environ cinq ans de dates de sortie, et le logiciel d’apprentissage automatique de la société a calculé la surprise harmonique pour chaque accord.

Cette analyse a montré que la surprise harmonique augmentait avec le temps et que l’augmentation était beaucoup plus prononcée dans les chansons à succès les plus populaires, quel que soit le style musical, que ce soit Elvis, Madonna, Nirvana, Beyoncé, Drake ou Taylor Swift. Et « This is America » ​​est arrivé en tête. Selon les auteurs, non seulement il y a un élément de surprise dans les couplets, obtenu en modifiant la progression d’accords en ré mineur/si bémol majeur, mais le refrain à la marque de 2:56 (3:17 dans le clip officiel) s’en va de la tonalité de fa mineur entièrement pendant un instant. Au lieu de cela, il présente brièvement les accords de mi mineur et de la mineur avant de revenir à la tonalité d’origine pour la durée de la chanson.

Quant à savoir pourquoi cela pourrait être le cas, les auteurs postulent que l’écoute de chansons riches en surprise harmonique déclenche notre système de récompense neuronale et libère de la dopamine. « Vous pouvez faire l’analogie avec un médicament, où c’est une récompense dopaminergique », a déclaré Rosen à Ars. « Il y a une sorte de cohorte unique d’adolescents de 14 à 20 ans qui sont à l’origine du succès de la musique pop. Les attentes pour cette cohorte sont différentes en 2000 de celles des adolescents en 2005, car lorsque ces adolescents de 2005 étaient jeunes, ils étaient exposés à de la musique qui avait un certain contenu surprenant. Quand ils sont devenus ceux qui conduisaient la musique pop, ils avaient besoin d’un niveau de surprise harmonique plus élevé pour obtenir le même effet de dopamine que les adolescents en 2000. Et nous avons vu que [trend] dans deux ensembles de musique différents. »

Croissance infinie ?

Mais les compositeurs de chansons à succès ne peuvent certainement pas continuer à augmenter indéfiniment les niveaux de surprise harmonique sans atteindre une sorte de seuil esthétique. Cela fait partie de la prochaine étape des recherches de Miles et Rosen. Cette dernière étude s’est concentrée sur les accords, mais heureusement, il existe plusieurs façons d’injecter des éléments de surprise dans une chanson, notamment la dynamique, le rythme, le tempo, le timbre, etc. Sur la base de quelques tests pilotes l’été dernier qui ont pris en compte tous ces divers éléments, lorsque les auditeurs atteignent un certain niveau de surprise, « Le moyen le plus rapide de réinitialiser ou de recalibrer le fonctionnement de la surprise dans la musique est de plonger dans un nouveau genre,  » dit Rosen.

« Personne n’écoute juste une collection d’accords, ils écoutent toute la chanson », a déclaré Miles. « Lorsque nous examinons d’autres fonctionnalités, nous avons trouvé des preuves que la surprise dans une fonctionnalité particulière sera saturée et qu’elle migrera [to a different feature]. »

Ainsi, les riches harmoniques du disco des années 1970, du rock progressif et du R&B ont cédé la place aux changements de timbre lourds des synthés des années 1980, par exemple. « Smells Like Teen Spirit », des pionniers du rock grunge Nirvana, « a changé tout le paysage de l’expérience sonore dans les années 90 », a déclaré Miles à Ars, malgré l’absence de changements harmoniques. Ce que la chanson a, c’est beaucoup de changement dynamique, probablement dû à l’influence des Pixies sur le chanteur/compositeur Kurt Cobain. (J’ai personnellement un faible pour les nombreux éléments surprenants de « Welcome to the Jungle » de Guns N’ Roses de 1987.) Et la musique rap n’a peut-être pas beaucoup de complexité mélodique, mais il y a beaucoup de complexité dans les rimes dans les paroles (rimes internes, etc.).

Miles espère que leur travail aidera un jour à faire la lumière sur la façon dont la tonalité est établie dans le cerveau humain, une question très ouverte en neurosciences. Par exemple, les êtres humains ont-ils une affinité naturelle et innée pour, disons, l’accord pythagoricien ? Miles pense que leurs découvertes prouvent que la tonalité est beaucoup plus plastique et s’apprend avec le temps.

« Tout dépend de la façon dont nous orchestrons l’apprentissage et de la façon dont nous avons évolué pour développer la culture », a-t-il déclaré. « Nos attentes statistiques de régularités harmoniques ne sont pas codées en dur. Ces centres d’apprentissage statistique sont très proches des centres de liaison émotionnelle de notre cerveau. Ce n’est pas seulement la dopamine, c’est aussi la sérotonine et l’ocytocine [involved]. Ainsi, au fur et à mesure que la technologie a progressé, l’éducation et la nature sont devenues beaucoup plus floues. »

DOI: Frontiers in Human Neuroscience, 2021. 10.3389/fnhum.2021.578644 (À propos des DOI).