Echa powstają, gdy fale dźwiękowe uderzają w przeszkodę i odbijają się. Im gładsza przeszkoda, na którą uderza fala dźwiękowa, tym wyraźniejsze i głośniejsze echo – ponieważ fala dźwiękowa pozostaje bardziej nienaruszona, gdy uderza o gładką powierzchnię, niż gdy uderza w chropowatą. Aby usłyszeć głośne, wyraźne echo, słuchacz musi znajdować się wystarczająco daleko od powierzchni, od której odbija się fala dźwiękowa, aby fala dźwiękowa miała miejsce na pogłos.
Materiały twarde
Twardy, stosunkowo nieporowaty materiał, taki jak beton, jest jak najbardziej niepodobny do ośrodka, przez który przechodzą fale dźwiękowe – powietrza. Ta odmienność sprawia, że fala dźwiękowa – która przemieszcza się w powietrzu lub w powietrzu – nie przenika przez powierzchnię materiału. Ponieważ fala dźwiękowa nie może przeniknąć przez powierzchnię, nie zostaje przez nią wchłonięta — odbija się i jest odbijana jako echo.
Przykłady twardych materiałów
W środowisku naturalnym materiałami wystarczająco twardymi, od których odbijają się fale dźwiękowe, mogą być skały (takie jak góry lub jaskinie) lub lód (takie jak lodowiec lub zamarznięte jezioro). W środowisku stworzonym przez człowieka podobnie twardymi materiałami są betonowe budynki lub asfalt na chodniku lub ulicy.
Materiały gładkie
Kiedy fala dźwiękowa, która składa się z energii kinetycznej, zderza się z powierzchnią, uwalnia swoją energię kinetyczną w postaci ciepła w miejscu zderzenia. Jeśli zderzy się z ziarnistą powierzchnią z wieloma wzniesieniami i dolinami cząsteczek, zderzy się z większą liczbą cząsteczek, a większa część jego energii zostanie zamieniona na ciepło. Z drugiej strony, materiały gładkie dają stosunkowo niewiele okazji do małych, pojedynczych zderzeń między cząsteczkami powierzchni i fali dźwiękowej – i dlatego mniej energii fali dźwiękowej jest przekształcane w ciepło, a więcej odbija się od powierzchni jako Echo.
Przykłady gładkich materiałów
W środowisku stworzonym przez człowieka materiały, które są wystarczająco gładkie, aby wytworzyć echo, obejmują budynki ze szkła, metalu i betonu, ceglane i metalowe wnętrza hali magazynowej, marmurowych budynków i posadzek lub, jeśli pomieszczenie jest ukształtowane w sposób powodujący echo, otynkowane i pomalowane ściany wewnętrzne. W środowisku naturalnym materiały, które są wystarczająco gładkie, aby wytworzyć echo, obejmują błotniste dno rzeki lub jeziora, wapień ściany jaskini, które zostały wykopane i wygładzone przez morze lub wnętrze jaskini, które zostało wygładzone przez płynięcie wody gruntowe.