大多數人會將這種令人毛骨悚然的聲音與“刺耳”和“尖銳”之類的詞語聯繫起來。但實際上，真正讓我們感到不適的並非聲音的高音調。早在1986年（當時人們還在使用黑板），西北大學的科學家就透過一項研究驗證了這個理論：他們從指甲刮黑板的錄音中去除不同的頻率。這些科學家，蘭道夫·布萊克、D·林恩·哈爾彭和詹姆斯·希倫布蘭德，要求受試者根據不適程度對一系列聲音進行評分。他們發現，移除錄音中的最高頻率並沒有降低不適感。相反，當他們去除聲音的中頻或低頻時，受試者給出的評分反而比保留所有頻率時更高。
多年後，2011年，奧地利和德國的音樂學家邁克爾·厄勒和克里斯托夫·路透發現，最令人反感的頻率介於2000至4000赫茲之間，而這正是我們耳朵對聲音放大效果最佳的頻率範圍。厄勒和路透社進行了一項研究，共有24名受試者，他們都不是專家或專業音樂家。每位受試者隨機聆聽了八種聲音，並從1到6分進行評分（1分代表最悅耳，6分代表最令人不悅耳）。這八種聲音都是指甲刮黑板聲音的變奏版——科學家們對每種聲音都進行了頻率移除或音調和音高的修改。
科學家也透過測量受試者在聆聽錄音時的皮膚電導、心率和呼吸變化，檢視了他們對刺激的生理反應。最後，他們分析了心理因素，區分了知曉聲音來源的受試者和不知曉聲音來源的受試者。研究組「A」知道這些聲音來自指甲刮黑板的錄音，而科學家則告訴「B」組，這些錄音是音樂作品的一部分。奧勒和羅伊特發現，在研究過程中，兩組受試者的生理反應並沒有顯著差異。差異體現在評分上，如果受試者知道自己聽到的是指甲刮黑板的聲音，他們的評分會更高。
但這並不意味著我們對聲音的厭惡完全是後天形成的。去除2000到4000赫茲之間的頻率仍然會讓令人不快的噪音變得更容易忍受一些。
「我們的耳朵對那個頻率範圍內的聲音非常敏感，」奧勒說。
麻省理工學院腦與認知科學系的科學家兼教授約翰‧麥克德莫特（John McDermott）在2012年的研究中進一步分析了這個主題。他指出，聲音最令人反感的兩個方面是尖銳性（由高頻引起）和粗糙性（由頻率強度的波動引起）。由於先前的科學家已經發現高頻並非指甲刮黑板這種令人不適的聲音的主要來源，麥克德莫特便將研究重點放在了「粗糙性」上。他解釋說，指甲快速抓撓黑板表面並鬆開的過程會產生一種特別粗糙的聲音。他發現，頻率在20到200赫茲之間的波動會產生最粗糙的噪音。
幸運的是，學校不斷更換教室裡過時的黑板，所以我們可能會用一種新的恐懼來取代對「指甲刮黑板」聲音的恐懼：「馬克筆刮白板」的聲音。
本文由西北大學梅迪爾新聞學院合作撰寫。
