Odjek nastaje kada se zvučni talas odbije od udaljene površine i vrati do slušaoca sa dovoljno velikim zakašnjenjem da ga uho prepozna kao ponovljeni zvuk. Ono što čujemo kao kratko ponavljanje glasa ili pljeska nije novi zvuk, već deo energije prvobitnog talasa koji je promenio smer. Na njegov put utiču udaljenost, oblik i materijal površine od koje se odbija.
Kada govorimo ili proizvedemo nagao zvuk, vazduh počinje da osciluje i promene pritiska se šire kroz prostor. Ako talas naiđe na zid, stenu, fasadu ili drugu čvrstu prepreku, deo energije se vraća. Drugi deo može biti upijen ili rasut, pa do slušaoca ne stiže cela početna energija.
Kako zvuk stiže do udaljene površine
Zvučni talas se pri susretu sa površinom odbija, pri čemu pravac zavisi od položaja prepreke i ugla pod kojim je talas pogodio. Velike i tvrde površine mogu da vrate značajan deo energije, zbog čega se odjek lako čuje pored stena, betonskih zidova i u dugim hodnicima. Meke i porozne površine, kao što su tepisi, zavese i tapacirani materijali, više energije upijaju.
Oblik površine takođe menja ponašanje zvuka. Ravna površina može da ga vrati u određenijem smeru, dok neravna struktura rasipa energiju na više strana. Zato se zvuk na jednom mestu može čuti jasnije nego nekoliko metara dalje, iako se izvor nije promenio. Prostor tako direktno utiče na ono što čujemo.
Zašto se zvuk vraća
Materijal prepreke određuje koliko će zvučne energije biti reflektovano, a koliko apsorbovano. Tvrdi materijali uglavnom bolje odbijaju zvuk, dok porozni materijali mogu da ga zadrže i pretvore deo njegove energije u druge oblike. Zbog toga prazna prostorija sa tvrdim zidovima zvuči življe od prostorije ispunjene nameštajem i tekstilom.
Na odjek utiče i veličina površine. Mala prepreka možda neće vratiti dovoljno energije u pravcu slušaoca, dok velika površina može stvoriti snažnu refleksiju. Ako postoji više zidova ili drugih prepreka, zvuk može da se odbije nekoliko puta, pa umesto jednog jasnog odjeka nastaje složenija zvučna slika.
Važan je i položaj slušaoca. Povratni talas ne mora stići do svakog mesta istom jačinom, jer se energija širi kroz prostor i može biti različito usmerena. Zbog toga se u istoj prostoriji na jednom mestu odjek može čuti izraženo, a na drugom jedva primetno.
Koliko vremena treba da se odjek vrati
Brzina zvuka u vazduhu je približno 343 metra u sekundi pri uobičajenim uslovima. Kada zvuk putuje do prepreke i vraća se nazad, prelazi dvostruku udaljenost. Zato se vreme potrebno za povratak može povezati sa rastojanjem: što je površina dalje, to je zakašnjenje veće.
Ako se osoba nalazi oko 60 metara od velike stene, zvuk do nje i nazad prelazi približno 120 metara. Povratak tada traje nešto više od trećine sekunde, što može biti dovoljno da se kratki zvuk čuje kao odvojeni odjek. Kod kraćih rastojanja refleksija stiže ranije i lakše se stapa sa originalom.
Kratak pljesak ili drugi nagli zvuk zato je pogodan za uočavanje odjeka. Kod govora, koji traje duže, reflektovani talasi mogu da se preklapaju sa novim delovima izgovorenih reči. Tada umesto jasnog ponavljanja dobijamo utisak da se zvuk zadržava i postepeno nestaje. Zbog toga se kratki i nagli zvuci često koriste za jednostavno posmatranje refleksije, jer je lakše uočiti trenutak kada se prvobitni zvuk završi, a povratni talas stigne do slušaoca. U praksi.
Odjek nije isto što i reverberacija
Odjek i reverberacija nastaju zbog refleksije zvuka, ali se različito doživljavaju. Kod odjeka vremenski razmak između originala i povratnog zvuka dovoljno je velik da ih sluh prepozna kao dva događaja. Kod reverberacije veliki broj refleksija stiže u kratkim razmacima i spaja se u produženi zvuk.
Razlika se lako primećuje kada se isti zvuk proizvede na različitim mestima. Pored udaljene stene može se čuti jasno ponavljanje, dok u velikoj praznoj sali zvuk može dugo da traje bez prepoznatljivog ponavljanja. Dodavanje tepiha, zavesa i drugih materijala koji upijaju zvuk smanjuje količinu reflektovane energije.
Akustika zato ima važnu ulogu u učionicama, kancelarijama, pozorištima i koncertnim dvoranama. Previše refleksija može otežati razumevanje govora, dok određena količina refleksije može biti poželjna za muziku. Oblik prostorije i izbor materijala prilagođavaju se nameni prostora.
Način na koji čujemo refleksije zavisi i od karakteristika samog zvuka. Niske i visoke frekvencije ne ponašaju se potpuno isto pri prolasku kroz prostor i susretu sa materijalima. Zbog toga prostorija ne menja samo trajanje zvuka, već može uticati i na njegovu boju i osećaj jasnoće.
Zašto isti zvuk ne pravi isti odjek svuda
Isti zvuk može drugačije da se čuje na otvorenom, u tunelu, šumi ili zatvorenoj prostoriji. Na otvorenom prostoru velika udaljena stena može da stvori jasan odjek, dok vegetacija rasipa i upija deo energije. U tunelu refleksije mogu dolaziti sa više strana i brzo se nadovezivati.
U zatvorenoj prostoriji na rezultat utiču udaljenost zidova, njihov materijal, pod, plafon i nameštaj. Prazan prostor sa tvrdim površinama obično daje više refleksija, dok tekstil i mekani predmeti smanjuju njihovu jačinu. Zato čak i dve prostorije slične veličine mogu imati sasvim različit zvuk.
Odjek je dobar primer načina na koji prostor menja ono što čujemo. Izvor može ostati isti, ali se zvučni talas drugačije ponaša u zavisnosti od prepreka i rastojanja. Kada se povratak dovoljno odvoji od originala, čujemo odjek; kada se refleksije brzo nadovezuju, dobijamo produžen i složeniji zvuk.
