БСЭ1/Эхо, в акустике

Материал из Викитеки — свободной библиотеки

[17]ЭХО, отражение звука, воспринимаемое ухом или инструментом. Звуковые волны, доходя до поверхности раздела двух сред, акустич. свойства к-рых различны, отражаются от поверхности раздела по общему закону (угол падения=углу отражения). Количество отраженной звуковой энергии зависит от акустических качеств двух сред. Оно тем меньше, чем меньше различие в «акустических жесткостях» двух сред, т. е. в произведениях плотности среды () на скорость звука в ней (c). Если для двух сред , то отражения звука не происходит. Э. может образоваться не только от твердых преград (постройки, лес и т. п.), но и от газообразных, в частности воздушных масс (акустические облака). Э. от звукового импульса воспринимается ухом отдельно от звука, доходящего непосредственно от источника, когда эти два звука разделены промежутком времени в 0,1 сек. За это время звук проходит в воздухе 34 м; поэтому для восприятия отчетливого Э . от импульса в том месте, где раздается звук, расстояние отражающей поверхности от наблюдателя должно быть не менее м. Т. к. длительность произнесения одного слога ок. 0,2сек., то Э., отчетливо повторяющее один слог, должно дойти до наблюдателя не менее, как через это же время, и стало быть такое Э. может образоваться лишь от преграды, отстоящей на 34 м от источника; эхо, повторяющее два слога,— от преграды на расстоянии 68 м и т. д. Внутри помещений, где расстояния от источника звука до отражающих поверхностей меньше указанных, отраженные звуки «набегают» на воспринимаемые непосредственно, в чем состоит явление реверберации, играющее большую роль в архитектурной акустике. В больших помещениях возможно образование подлинного Э. Иногда наблюдается т. н. гармоническое Э., обусловленное тем, что поверхность раздела сред по разному отражает различные частоты сложного звука, из-за чего тембр Э. оказывается иным, нежели распространяющегося звука. Э. от импульса, отраженного от многих последовательно расположенных источников отражения, доходит до уха в виде отдельных периодических импульсов и дает музыкальный тон (музыкальное Э.), высота к-рого не зависит от качества звукового импульса (такое Э. наблюдается напр. от переплетов мостов). Многократное Э. образуется при повторных отражениях от нескольких поверхностей; сюда относятся раскаты грома, последовательно отражающегося от земли и облака. — В навигации отражение звука от дна моря используется для определения глубин (эхолот). Для этого требуется точное измерение промежутка времени между моментом создания звука под водой у борта корабля и моментом прихода отраженного от дна звука к воспринимающему Э. микрофону. По результату этого измерения и скорости звука в воде глубина моря может быть определена на ходу судна с точностью до 0, 5 м.

В музыке Э. обозначает эффект повторного воспроизведения отдельной музыкальной фразы или аккорда. Особенно развит был этот прием в 16—17 вв. как в вокальной, так и в инструментальной музыке. Пример позднейшего использования Э. у Бетховена (сонаты op. 81 и 90). В оркестре эффект Э. может быть обогащен и варьирован проведением его по тембрам разных инструментов. В больших органах применяется специальный мануал, так называемый «Echowerk» (см. Орган).