Echo's ontstaan wanneer geluidsgolven een obstakel raken en terugkaatsen. Hoe gladder het obstakel dat de geluidsgolf raakt, hoe helderder en luider de echo - omdat de geluidsgolf intacter blijft wanneer hij een glad oppervlak raakt dan wanneer hij een ruw oppervlak raakt. Om een luide, heldere echo te kunnen horen, moet de toehoorder ook ver genoeg verwijderd zijn van het oppervlak waar de geluidsgolf weerkaatst, zodat de geluidsgolf ruimte heeft om te weerkaatsen.
Harde materialen
Een hard, relatief niet-poreus materiaal, zoals beton, lijkt zo veel mogelijk op het medium waar de geluidsgolven doorheen gaan: de lucht. Die ongelijkheid zorgt ervoor dat de geluidsgolf - die zich door of door de lucht voortplant - niet door het materiaaloppervlak sijpelt. Omdat de geluidsgolf niet door het oppervlak kan sijpelen, wordt het er niet in geabsorbeerd - het kaatst terug en wordt teruggekaatst als een echo.
Voorbeelden van harde materialen
In een natuurlijke omgeving kunnen materialen die hard genoeg zijn om geluidsgolven vanaf te weerkaatsen, steen (zoals een berg of een grot) of ijs (zoals een gletsjer of een bevroren meer) zijn. In een door de mens gemaakte omgeving omvatten vergelijkbare harde materialen betonnen gebouwen of het asfalt van het trottoir of de straat.
Gladde materialen
Wanneer een geluidsgolf, die bestaat uit kinetische energie, botst met een oppervlak, zal het zijn kinetische energie als warmte afgeven op de plaats van die botsing. Als het botst met een stenig oppervlak met veel heuvels en dalen van moleculen, zal het botsen tegen een groter aantal moleculen en zal meer van zijn energie worden omgezet in warmte. Gladde materialen daarentegen bieden relatief weinig mogelijkheden voor kleine, individuele botsingen tussen de moleculen van het oppervlak en de geluidsgolf - en daarom wordt minder van de energie van de geluidsgolf omgezet in warmte, en meer ervan kaatst terug van het oppervlak als een echo.
Voorbeelden van gladde materialen
In een door de mens gemaakte omgeving zijn materialen die glad genoeg zijn om een echo te produceren onder meer glas, metalen en betonnen gebouwen, het bakstenen en metalen interieur van een magazijn, marmeren gebouwen en vloeren, of, als de ruimte zo is gevormd dat de akoestiek een echo produceert, gepleisterde en geverfde binnenmuren. In een natuurlijke omgeving omvatten materialen die glad genoeg zijn om een echo te produceren een modderige rivier- of meerbodem, kalksteen grotmuren die zijn uitgegraven en gladgemaakt door de zee, of het interieur van een grot die is gladgemaakt door te stromen grondwater.