Gehler, J. S. T. Physicalisches Wörterbuch

Echo, Wiederhall

Echo, Wiederhall, Echo, Echo.

Ein zurückgeworfener und dadurch zum zweytenmale, oder noch mehreremal gehörter Schall. Man setze, daß jemand gegen einen erhabnen Gegenstand, z. B. gegen einen Felsen, eine Mauer u. dgl. rufe, und daß ein Theil dieses Gegenstands gegen die Richtung der Stimme senkrecht gekehrt, und seiner Natur nach zur Zurückwerfung des Schalls geschickt sey, so wird der Schall zu dem Ohre des Rufenden zurückkehren, und ihn seine eigne Stimme zum zweytenmale hören lassen. Giebt es mehrere ähnlich gestellte Gegenstände in verschiedenen Entfernungen von dem Rufenden, so wird jeder derselben den Schall zurückwerfen, und diese zurückkehrenden Stimmen werden wegen der Verschiedenheit der Entfernungen zu verschiedenen Zeiten zum Ohre gelangen, wodurch mehrere Wiederholungen des gerufenen Worts gehört werden. Dies heißt ein vielfaches Echo. Ist der Gegenstand nicht senkrecht gegen die Richtung des Schalles gekehrt, so wird dieser an einen dritten Ort zurückgeworfen, an welchem man zuerst den Schall selbst, und dann das Echo höret.

Zu Hervorbringung eines Echo ist wohl das bloße Zurückwerfen der schallenden Lufttheilchen allein nicht hinreichend, weil sonst jede Oberfläche eines festen und harten Körpers den Schall verdoppeln müste, welches doch der Erfahrung widerspricht. Es scheint vielmehr hiezu eine Art von holer Wölbung des zurückwerfenden Körpers zu gehören, welche mehrere divergirende Linien des Schalles wieder zusammenlenkt, und an dem Orte, wo das Echo hörbar seyn soll, vereiniget, oder sie wenigstens parallel aussendet, ohne den Schall weiter zu schwächen, so wie die Hohlspiegel divergirende Lichtstralen in ihrem Brennraume vereinigen, oder bisweilen parallel aussenden. Ferner ist eine gewisse Entfernung des zurückwerfenden Gegenstandes nothwendig, damit das Echo erst eine Zeitlang nach dem Schalle selbst zum Ohre gelange, und von jenem abgesondert empfunden werden könne.

Da der Schall den Versuchen zufolge in einer Secunde 1080 pariser oder 1240 leipziger Fuß zurücklegt, so würde ein Beobachter, welcher 620 leipziger Fuß oder 310 Ellen von dem zurückwerfenden Gegenstande entfernt und in der Nähe des schallenden Körpers stünde, das Echo eine Secunde später, als den Schall, hören. Ein solches Echo wird also von einer aus mehrern Worten bestehenden Rede so viel Worte oder Sylben wiederholen, als nach geendigter Rede in Zeit von einer Secunde gehört werden können. Dies heißt ein vielsylbiges Echo (polysyllabum). Ist der Zuhörer so gestellt, daß der Schall, um zu dem zurückwerfenden Gegenstande und von da bis zum Ohre zu gelangen, 155 Ellen weiter gehen muß, als er unmittelbar vom schallenden Körper bis zum Zuhörer zu gehen hat, so verfließt zwischen dem Hören des Schalles und des Echo nur 1/4 Secunde Zeit. Ist dieser Zeitraum noch kürzer, so kan binnen demselben nur eine Sylbe gehört werden, und das Echo wiederholt nur einzelne Sylben, ist ein einsylbiges Echo (monosyllabum).

Auch das geübteste Ohr kan in einer Secunde nicht mehr als neun auf einander folgende Töne oder Laute deutlich unterscheiden. Man kan sich hievon versichern, wenn ein Tonkünstler im schnellsten Tempo die Violine spielt. Die Töne fließen in einander, und werden nicht mehr deutlich unterschieden, wenn deren mehr als neun auf den Zeitraum einer Secunde kommen. Daher wird zum einsylbigen Echo aufs wenigste ein Zeitintervall von 1/9 Secunde, oder ein Ueberschuß von 69 Ellen erfordert, um welchen der Weg des zurückgeworfenen Schalles länger, als der gerade Weg vom schallenden Körper bis zum Zuhörer, seyn muß. Wird der Schall wieder in seine vorige Richtung zurückgeworfen, und steht der Zuhörer beym schallenden Körper selbst, oder ruft er selbst, so muß die Entfernung des zurückwerfenden Gegenstands wenigstens 35 Ellen seyn, damit durch den Hin- und Hergang des Schalles der Weg von 69 Ellen herauskomme, der in 1/9 Sec. Zeit durchlaufen wird. Der P. Mersenne erfordert eine Entfernung von 69 pariser Fuß.

Man sieht hieraus leicht, warum gewölbte Gebäude, Säle, Gänge u. dgl. so stark wiederschallen, ohne doch ein deutliches Echo zu verursachen. Die Mauern sind zum Theil zu nahe, und zum Theil machen sie eine ununterbrochene Reihe von verschiedentlich entfernten Flächen aus, und das Ohr kan weder den ursprünglichen Schall vom ersten Echo, noch die vielen unmittelbar in einander fließenden Wiederlaute von einander selbst unterscheiden.

Stehen hingegen mehrere einzelne zurückwerfende Flächen in verschiedenen Entfernungen, so kan jede derselben ein eignes Echo veranlassen, und es kan aus allen zusammen ein vielfaches Echo entstehen, in welchem jedoch die ersten Wiederholungen gewöhnlich stärker, als die letztern, seyn werden, weil der Schall durch einen weitern Fortgang in der Luft geschwächt wird. Doch können auch unter den folgenden Wiederholungen stärkere vorkommen, wenn die Flächen, von denen sie kommen, mehr Schalllinien auffassen und zurückbringen, als die nähern Flächen.

Da der Schall nach eben den Gesetzen zurückgeworfen wird, nach welchen das Licht zurückprallet, und auf denen die Katoptrik beruht, so nennen einige die Lehre vom Echo Katoptrik des Schalls, besser Kataphonik oder Katakustik. Der Ort des schallenden Körpers wird der phonische, und der zurückwerfende Ort oder Gegenstand der phonokamptische Mittelpunkt genannt.

Alle feste Körper von beträchtlichen Oberflächen, wie Mauern, Wälle und Festungswerke, dichte Wälder, Häuser, Berge, Felsen, hohe Ufer, können ein Echo veranlassen. Eben so die Hölen in den Bergen, und die Wolken. Daher kömmt das Brüllen des Donners, s. Donner.

Dennoch ist die Theorie der Zurückwerfung für den Schall bey weitem noch nicht so ausgearbeitet und zuverläßig,, als für das Licht. Die Erfahrung lehrt, daß oft das Echo an Orten außenbleibt, wo man es der Regel nach hören sollte, und an andern, wo man es nicht erwartet hätte, statt findet. Die Ursache liegt wohl darinn, daß man die nöthige Beschaffenheit der zurückwerfenden Flächen beym Lichte besser, als beym Schalle, kennet. Beym Lichte ist die Glätte eine nothwendige Eigenschaft der Spiegelfläche, die ein Bild machen soll: beym Schalle scheint dies nicht der Fall zu seyn; denn sehr oft findet man das schönste Echo in den rauhesten und unebensten Wildnissen, wo an glatte Flächen nicht zu denken ist. Im Ganzen kan man zwar die Aehnlichkeit der Gesetze, nach welchen Licht und Schall zurückgeworfen werden, nicht verkennen; allein sie kan schon darum nicht ohne Einschränkung gelten, weil sich der Fortgang des Schalls nicht mit solcher Evidenz auf gerade Linien zurückführen läst, wie der Fortgang des Lichts.

Unter dem Worte Echo wird sehr oft auch der Ort verstanden, wo sich ein wiederholter Schall hören läst. Man findet solche Orte häufig, und ich will hier nur einiger besonders ausgezeichneten gedenken.

Gassendi führt in seinen Anmerkungen über das zehnte Buch des Diogenes Laertius an, daß Boissard bey dem Grabmale der Metella, Gemahlin des Crassus, den ersten Vers der Aeneide: Arma virumque &c. achtmal wiederschallen gehört habe. So gedenkt Caspar Barth in den Noten zu der Thebaide des Statius (L. XI. v. 30.) eines Echo bey Coblenz am Ufer des Rheins, welches ein Wort siebzehnmal wiederhole, und sonst viel ähnliches mit dem zu Genetay bey Rouen hat, das in den Schriften der pariser Akademie vom Jahre 1692 beschrieben wird. An beyden Orten nemlich hört der Sänger nur seine eigne Stimme, der Hörer nur das Echo, aber mit großen Veränderungen, indem es bald nahe, bald fern, bald deutlich, bald gar nicht, von einem nur wie eine Stimme, von andern wie viele, von einem zur Rechten, vom andern zur Linken, gehört wird. Der P. Quesnet erkläret a. a. O. alle diese Erscheinungen ziemlich glücklich aus der halbcirkelförmigen Gestalt des Hofes vor dem Lusthause zu Genetay, und aus der Bewegung des Sängers, der im Singen gegen den Eingang des Hofs fortgehen muß. Von dem Schlosse Simonetta erzählen Kircher und Schott, daß es mit parallelen hohen Mauern umgeben sey, welche ein vielfaches Echo veranlassen, das ein einsylbiges Wort aus einem gewissen Fenster gerufen auf vierzigmal wiederhole. Das Echo bey Verdun (Mém. de Paris. 1710.) kömmt von zween großen, 26 Toisen von einander abstehenden Thürmen, die durch ein Hauptgebäude getrennt sind, her. In dem einen ist ein gewölbtes Gemach, in dem andern ist der Vorhof gewölbt. Diese Wölbungen wirken auf den Schall, wie zween Spiegel auf das Licht; es sendet immer eine der andern den Schall zu wiederholten malen zu. Spricht man also auf der geraden Linie zwischen beyden Thürmen ein lautes Wort, so hört man es 12—13mal in gleichen Zwischenzeiten, doch immer schwächer, wieder. Entfernt man sich von der geraden Linie, so hört man keine Wiederholung, kömmt man zwischen den einen Thurm und das Hauptgebäude, so hört man nur eine einzige.

Ein tonisches Echo heißt dasjenige, welches nur von einem gewissen musikalischen Tone wiederhallt. Diese Art des Echo scheint eine Wirkung der Resonanz zu seyn, s. Resonanz.

Brisson Dict. de physique, art. Echo.