Wir tun es. Normalerweise sind die Reflexionen zu schnell, um deutlich zu hören, und in einer Umgebung wie einem Raum diffundieren sie schnell in einen Brei, den ein Toningenieur als Nachhall bezeichnen würde. In größeren Räumen können Sie oft auch deutliche Echos hören oder stattdessen: Eine gute Möglichkeit, damit zu spielen, besteht darin, (einmal) in einer ruhigen Halle in die Hände zu klatschen: Sie hören das erste Echo und hören dann, wie sich die nachfolgenden Echos in Hall mischen.

Die reflektierenden und absorbierenden Eigenschaften von Räumen und Hallen sind absolut entscheidend dafür, wie angenehm sie sind und wie nützlich sie für Musik usw. sind: Die Menschen verbringen viel Zeit damit, sich darüber Gedanken zu machen, und wenn Sie verstehen es falsch, wissen Sie.

Ein Grund, warum sich die Leute dessen nicht sehr bewusst sind, ist, dass es die ganze Zeit passiert, wo immer Sie sind. Sie können Räume bauen, die keinen Schall reflektieren - schalltote Kammern - und es ist in der Tat sehr seltsam, sich in einem zu befinden.

Wenn Sie Musik elektronisch aufnehmen (also von einer elektronischen) Quelle ohne Mikrofon), wie es heute üblich ist, dann ist es wichtig, dem Sound einen simulierten Nachhall hinzuzufügen: Hall-Einheiten (oft jetzt natürlich in Software) sind wahrscheinlich der häufigste Effekt in Aufnahmestudios.

Der reflektierte Klang ist also absolut allgegenwärtig.

Unsere Augen haben eine hervorragende räumliche Auflösung.Wir können den Unterschied zwischen Objekten nur einen Bruchteil eines Grades voneinander unterscheiden.Dies ist sowohl aufgrund der Konstruktion des Auges als auch aufgrund der Tatsache möglich, dass sichtbares Licht Wellenlängen aufweist, die auf unserer Skala winzig sind.Signale, die gleichzeitig ankommen, können unabhängig voneinander erkannt werden.

Unsere Ohren haben diese Genauigkeit nicht.Während wir im Allgemeinen die Richtung eines einzelnen Klangs durch die Kombination mehrerer Hinweise bestimmen können, können Frequenzen, für die wir empfindlich sind, nicht auf ähnliche Weise "abgebildet" werden.Ein Mittelton von 500 Hz hätte eine Wellenlänge von über 60 cm.Dies führt zu schlechten Auflösungsmöglichkeiten bei Sensoren im menschlichen Maßstab.

Reflexionen treten ständig auf und wir hören sie, aber wir können nicht leicht zwischen der Originalquelle und der Reflexion unterscheiden, es sei denn, der Zeitunterschied zwischen ihnen istgrößer als normal.

Als jemand, der beträchtliche Mengen an Live-Sound für Bands gemacht hat, oft in Räumen in Pubs, die akustisch "interessant" sind, passiert dies sicherlich mit Sound, und Sie und alle anderen hören ihn die ganze Zeit. Meine einzig mögliche Schlussfolgerung ist, dass Sie nicht genau genug zugehört haben, was Sie hören.

Der Grund, warum Menschen gerne im Badezimmer singen, ist, dass sie im Allgemeinen viele reflektierende Oberflächen haben und dass dies viel Natürliches ergibt Hall. Wir können die Tonhöhe nicht so genau unterscheiden, wenn viel Hall vorhanden ist, daher klingt unser Gesang "besser". Aus dem gleichen Grund verwenden Sänger beim Live-Spielen häufig Hall. Bevor elektronischer Hall verfügbar war, verwendeten die Toningenieure verschiedene nachhallende Räume, um dies zu erreichen. Sie nahmen entweder den Künstler in diesem Raum auf oder spielten diese Aufnahme im Raum ab und zeichneten das resultierende Echo auf. Es wird immer noch häufig für akustische Musik verwendet, insbesondere für klassische Musik und Folk.

Bei Live-Sound besteht ein Hauptproblem darin, das Heulen von Rückkopplungen zu verhindern. Die Hauptquelle hierfür sind die Monitorlautsprecher (die auf die Darsteller zeigen), die von den Mikrofonen gehört werden. Dem wird hauptsächlich dadurch entgegengewirkt, dass Mikrofone nach hinten "taub" ausgelegt sind. Wenn die Wand hinter dem Darsteller jedoch keine akustische Dämpfung aufweist, kann (und wird!) Dieser Ton zurück in das Mikrofon reflektiert werden. Um die Unterhaltung zu verstärken, kann (und wird!) Eine reflektierende Endwand auch den Ton von den Front-of-House-Lautsprechern zurück auf die Bühne reflektieren, was eine weitere Quelle für Rückmeldungen darstellt. Je länger der Abstand ist, desto geringer ist die Tonhöhe des Heulens. Wenn Sie das nächste Mal mit einem inkompetenten Soundman auf einem Gig sind, können Sie damit die Ursache des Feedbacks erraten. :)

Die elektronische Wiederherstellung von Echos erweist sich im Prinzip als einfach, aber schwer gut zu machen. Sie haben frühe Reflexionen (Echos direkt von der Oberfläche, die die kürzeste Strecke zurücklegen), dann haben Sie nach einiger Zeit einen allgemeineren "Brei" von Reflexionen, die in verschiedene Richtungen abprallen und Sie in unterschiedlicher Zeit erreichen, und Sie haben ein Tail-Off Effekt, wenn die verschiedenen Echos aufhören, im Raum herumzuspringen. Der einfachste Weg, das Echo / den Hall eines bestimmten Raums wiederherzustellen, besteht darin, eine "Impulsantwort" zu erzeugen - Sie erzeugen ein lautes Klicken (Handklatschen würde reichen) und zeichnen auf, wie dieser Impuls abfällt. Sie erhalten dann eine Sample-für-Sample-Nachbildung dessen, was mit dem Sound passiert, und können ihn auf Ihre Sounds anwenden. Dadurch wird jedoch nur ein Feld an einer Position neu erstellt. Anspruchsvollere Hallalgorithmen versuchen zu modellieren, wie Schall von Oberflächen abprallt und sich miteinander verbindet. Einige (insbesondere für Aufnahmen und Live-Sound) haben es aufgegeben, "wie" irgendetwas zu klingen, und haben sich stattdessen nur darauf konzentriert, Hall-Eigenschaften zu erzeugen, die für das Ohr angenehm klingen.

Der Hauptgrund, warum wir keine Schallreflexionen hören, hängt damit zusammen, wie unser Gehör funktioniert. Die psychoakustische Erklärung hierfür wird als Vorrang-Effekt bezeichnet. Es heißt, wenn zwei oder mehr Töne innerhalb einer ausreichend kurzen Zeit (ungefähr unter 50 ms) beim Hörer ankommen, wird dies als ein einzelnes Tangereignis wahrgenommen. Die Lokalisierung des Tons wird von dem zuerst eintreffenden Ton dominiert.

Zweitens wirkt sich die Dämpfung des Tons aus. Bei Flugreisen ist der Schalldruckpegel in einer bestimmten Entfernung umgekehrt proportional zur Entfernung. Schall wird auch gedämpft, wenn er auf eine Oberfläche trifft und reflektiert. Abhängig von den Eigenschaften der Oberfläche wird ein Teil des Schalls absorbiert und ein Teil zurückreflektiert.

Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich in einem Raum und sprechen mit jemandem. In dieser Situation gibt es direkten Ton vom Lautsprecher und dann verzögerte Kopien des Tons, der von den Wänden zu Ihnen reflektiert wird. Die reflektierten Kopien haben eine gewisse Verzögerung, die von der Raumgröße abhängt, und eine gewisse Dämpfung, die von der Raumgröße und den akustischen Eigenschaften der Wände abhängt. Wenn der reflektierte Schall innerhalb der ersten 50 ms eintrifft oder zu stark gedämpft wird, hören Sie nur ein einziges Schallereignis und keine Echos.

Wie groß müsste der Raum sein, damit Sie ein Spiegelbild von einer Wand hören? Wenn man weiß, dass die Schallgeschwindigkeit bei Raumtemperatur ungefähr 343 m / s beträgt, kann berechnet werden, dass sich der Schall in 50 ms um ~ 17 m bewegt. Dies bedeutet, dass Sie 8,5 m von der nächsten Wand entfernt sein müssen, um den reflektierten Schall zu hören. Darüber hinaus müssten die Wände so reflektierend sein, dass die Reflexion nicht zu leise ist.

Reflexionen zweiter oder weiterer Ordnung würden oft spät genug eintreffen, um als separate Geräusche wahrgenommen zu werden, sind dies jedoch normalerweise nicht laut genug. In einem leeren Raum wären es normalerweise Möbel, Teppiche und dergleichen, die den Schall so stark absorbieren, dass die Echos gestoppt werden.

Wie in den obigen Antworten angegeben, hören wir solche reflektierten Geräusche, bemerken sie jedoch normalerweise nicht.Wenn Sie jedoch jemals die Gelegenheit bekommen, stehen Sie in einer geschlossenen schalltoten Kammer.Sie "hören" dann das völlige Fehlen aller reflektierten Geräusche.Zu sagen, dass es komisch ist, ist eine Untertreibung - es fühlt sich an, als würden deine Ohren von der Stille herausgesaugt.

Flüsternde Räume / Galerien sind ein weiteres gutes Beispiel.Im einfachsten Fall ermöglicht ein elliptischer Raum, bei dem Schall von den Wänden widerhallt, dass eine Person, die an einem Fokus der Ellipse steht, alles am anderen Fokus deutlich hört.Wenn Sie sich jedoch vom Fokus entfernen, verschwindet der Effekt.

Einige Blinde verwenden tatsächlich sonarähnliche Techniken, um zu "sehen".Dies ist in der Presse von Zeit zu Zeit, z. http://www.sciencemag.org/news/2014/11/how-blind-people-use-batlike-sonar.

Einige gute Antworten hier, aber ein Bereich, der nicht behandelt wurde, ist eine Art Schwelleneffekt. Ein Ohr spürt Schalldruck, nicht "Schallstrahlen". Es reagiert also hauptsächlich auf die stärksten Signale, und das Gehirn neigt dazu, Rauschen auszuschalten. Wir kümmern uns im Allgemeinen um ein Signal im Ton. Aber für das Sehen ist all das "Geräusch" des Lichts, das von Objekten reflektiert wird, das, was wir sehen. Wir sehen ALLE deutlichen Reflexionen gleichzeitig mit den vielen Pixeln der Netzhaut. Eine Analogie für Licht wäre, Ihre Augen mit Styroporbechern zu bedecken: Sie konnten nur sehen, wie hell es war, nicht aus welcher Richtung das Licht kam.

Hören ist eher wie das Empfangen von Radiowellen, wo Das stärkste Signal "erfasst" den Empfänger. Dies ist die einzige Möglichkeit, wenn das empfangende Element nur ein "Pixel" (ob breit oder schmal) hat.

Die Antwort lautet also, dass Augen zweidimensionale Empfänger sind und Ohren ein eindimensionales empfangen. Dimensionsstrom, zumindest was die räumliche Auflösung betrifft. (Ohren haben eine Auflösung für Tonhöhe und Phase, dies ist jedoch für Echos nicht relevant.)

Das liegt an unserer Reaktionszeit, der Schallgeschwindigkeit und der Störung der Atmosphäre.Da unsere Reaktionszeit 1/10 Sekunde beträgt und die Schallgeschwindigkeit etwa 343,2 Meter pro Sekunde beträgt.Der Schall bewegt sich also in 1/10 Sekunde 34,32 Meter.Um zwischen zwei Geräuschen zu unterscheiden, muss der Abstand zwischen ihnen 34,32 Meter betragen. Wenn wir eine Reflexion des Schalls (Echo) bemerken möchten, müssen wir den Abstand hin und her zählen, d. H. 34,32 Meter, und die Hälfte davon wäre 17,16 Meter.Um zwischen Originalschall und Reflexion zu unterscheiden, muss der Abstand zwischen Person und reflektierender Oberfläche mindestens 17,16 Meter betragen. Wiederum verliert der Schall beim Reisen und in einem städtischen Gebiet, in dem so viele Geräusche das Reisemedium stören, seine Energiewird sehr schwierig, ein solches Phänomen zu bemerken.Wir bemerken es zwar jeden Tag in Form von Reverbs, die an alltäglichen Orten erzeugt werden, aber sie sind kaum zu unterscheiden.

Warum hören wir nicht so viel Schall reflektieren?

Hauptsächlich hat dies mit Energie und Wellenlänge zu tun.

Wenn Licht auf eine trifft Objekt mit rauen Oberflächen wie ein Gebäude, es ist in alle Richtungen verstreut. Da das Licht, das das Gebäude beleuchtet, eine so hohe Energie hat, kann Ihr Auge trotz des inversen quadratischen Gesetzes für die Intensität nur einen winzigen Bruchteil dieses gestreuten Lichts aufnehmen. Darüber hinaus fokussiert Ihr Auge dieses Licht in ein klares Bild, das Ihr Gehirn als Gebäude erkennt.

Jetzt ist der Klang anders. Erstens gibt es keine großartige Schallquelle am Himmel, die alles mit Lärm beleuchtet. Die Umgebungsgeräusche, die Sie hören, sind eigentlich ziemlich energiearm. Wenn ein Gebäude Schall in alle Richtungen streut, so wie es Licht streut, würden Sie in einiger Entfernung einfach keine Echos hören.

Hier ist jedoch die Sache: Schall hat viel längere Wellenlängen als sichtbares Licht . Wenn die Wand eines Gebäudes Schall reflektiert, obwohl diese Wand mit bloßem Auge (Beton oder Ziegel oder was auch immer) aus Sicht des Schalls rau erscheint, ist dieses Gebäude eine spiegelnde Oberfläche, die Schall in einem Spiegel reflektiert. wie Mode.

Der Grund, warum Sie ein Echo von einer Gebäudewand abprallen hören, liegt genau darin, dass es den Schall nicht streut, sondern wie einen Spiegel reflektiert. Bedenken Sie, dass die Schallwellenlänge bei 10 kHz in Luft etwa 3,4 cm beträgt. Um 10 kHz Schall, eine ziemlich hohe Frequenz, zu streuen, benötigen Sie Unebenheiten, die sich in diesem Ballpark befinden: sagen wir mindestens etwa halb so groß . Gebäude sind normalerweise glatter als diese. Und die Streuung niedrigerer Frequenzen erfordert noch größere Unebenheiten: 34 cm für 1 kHz, 340 cm für 100 Hz.

Stellen Sie sich nun vor, das Gebäude bestand tatsächlich aus Spiegeln: perfekt glatte Spiegel ohne sichtbare Nähte oder Fugen. Sie würden es dann nicht sehr gut sehen! Sie würden Bilder sehen, die sich im Gebäude widerspiegeln, aber das Gebäude selbst wäre schwer zu erkennen, insbesondere wenn seine Wände perfekt vertikal wären, so dass die Reflexion von Himmel und Horizont kontinuierlich erscheint mit dem realen Horizont.

Das ist also im Grunde der Hauptgrund, warum Sie ein Gebäude nicht gut hören: Es reflektiert Schall auf spiegelnde Weise, und Sie hören Schallquellen, die reflektiert werden, und nicht das Gebäude selbst. Da der Schall nicht gestreut wird, müssen Sie im Verhältnis zum Einfallswinkel im richtigen Reflexionswinkel stehen, damit Sie diese reflektierten Geräusche hören können. Sie hören einfach nicht alles , was auf das Gebäude trifft: nur die Schallquellen, die im entgegengesetzten Winkel zu Ihrem Aussichtspunkt auf die Wand treffen, so wie Sie nicht alle sehen Lichtquelle in einem Spiegel.

Zweitens sind Ihre Ohren für die Richtung nicht sehr selektiv, sodass die Reflexionen, die Sie hören, mit anderen Reflexionen und dem direkten Schall gemischt werden. Je komplexer diese Mischung ist, desto schwieriger ist es festzustellen, woher alles kommt. Komplexe, zahlreiche Echos erzeugen nur ein Umgebungsgefühl, das wir Nachhall nennen. Wenn Echos isoliert sind, können wir normalerweise erraten, was sie reflektiert: "Aha, ein zweiter Klatsch kam aus der Richtung dieses Gebäudes; es muss also sein, dass er von seiner Wand reflektiert wird."

Drittens fokussieren Ihre Ohren in Bezug auf den zweiten Punkt den Ton nicht auf ein Bild.Wenn Sie einen optisch ähnlichen Fokussierungsmechanismus für Schall (z. B. eine akustische Schale) hätten, der ein Bild eines Gebäudes auf der Grundlage von Umgebungsgeräuschen erzeugt, würde ein Gebäude einen Schall mit niedriger Wellenlänge (Hochfrequenz) von großer Intensität erfordern, und das Gebäude würde dies tunmüssen eine sehr raue Oberfläche haben, deren Merkmale größer als die Wellenlänge sind, damit es diesen Klang streut.Denken Sie daran, dass bei 1 kHz die Wellenlänge 34 cm beträgt, sodass Oberflächenunregelmäßigkeiten, die viel kleiner als 34 cm sind, für 1 kHz-Schall im Grunde genommen wie eine glatte Oberfläche aussehen.

Dies ist nur eine Frage der menschlichen Wahrnehmung.

Unsere Augen enthalten buchstäblich Millionen separater Fotorezeptoren, wodurch wir ein klares Bild unserer Umgebung erstellen können. Auf der anderen Seite haben wir nur zwei Ohren!

Zugegeben, jedes Ohr kann einen weiten Frequenzbereich unterscheiden und hat auf diese Weise eine Überlegenheit gegenüber dem Auge, das nur drei separate Frequenzbänder (die wir als die drei Primärfarben wahrnehmen) erkennen kann Das kompensiert die erstaunliche Bildgebungskraft unserer Augen wirklich nicht.

Andere Tiere, zum Beispiel Fledermäuse und bestimmte Wale, jagen durch Echolokalisierung. Sie machen Geräusche und lauschen den Echos, die zurückkommen. Auch Sie können mit verbundenen Augen in die Hände klatschen, und wenn Sie ein Echo hören, würden Sie daraus schließen, dass Sie sich nicht in einem offenen Raum befinden, sondern sich in der Nähe einer Wand oder in einer Höhle befinden müssen. Es ist nur so, dass der Sinn beim Menschen bei weitem nicht so gut entwickelt ist.

Der Klang wird also ständig reflektiert. Es gibt jedoch eine wichtige Einschränkung. Der Ton bewegt sich mit ungefähr 330 m / s, sodass ein Ton von 1 kHz (ungefähr der optimale Bereich für unser Gehör) eine Wellenlänge von ungefähr 30 cm hat. Um ein gutes, sauberes Bild zu erhalten, muss die Wellenlänge des Mediums um ein Vielfaches kleiner sein als das Objekt, von dem es reflektiert wird.

Menschen haben Bildgebungstechnologien entwickelt, die auf Ton basieren. Sie neigen jedoch nicht dazu, Frequenzen von 1 kHz zu verwenden. Für kleine Objekte verwenden sie viel höhere Frequenzen mit kürzeren Wellenlängen. Auf diese Weise können Sie beispielsweise ein klares Bild eines Babys im Mutterleib sehen: https://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasound. Ingenieure verwenden auch Ultraschall, um Risse im Metall zu erkennen.

Es gibt auch SONAR-Techniken, die im Wasser verwendet werden, oft mit niedrigeren Frequenzen, um viel größere Gebiete abzubilden.Niedrige Frequenzen sind in dieser Anwendung besser, da sie durch Wasser weniger gedämpft und durch zufällige Reflexionen an kleinen Objekten weniger verwirrt werden.Sie können von Trawlern verwendet werden, um Fische zu finden, oder von Kriegsschiffen, um feindliche U-Boote zu finden.Sie können sogar von Ölsuchern verwendet werden, um Ölvorkommen tief unter dem Meeresboden zu finden.Dieses Bild eines Schiffswracks zeigt, was mit der richtigen Ausrüstung und Zeit erreicht werden kann: http://phys.org/news/2010-09-sonar-historic-shipwreck-poses-oil.html

Wie Ville erklärt, liegt dies an der Art und Weise, wie wir Geräusche wahrnehmen - wie unser Gehirn funktioniert. Wenn Sie an einem Ende eines Raums mit bloßen, harten Wänden stehen und in die Hände klatschen, können Sie möglicherweise das Echo bemerken. Unter normalen "Raumtemperatur" -Bedingungen bewegt sich der Schall mit etwa 1.100 ft / s; Wenn Sie dies an einem Ende eines 40-Fuß-Raums versuchen, kehrt das Echo in etwa 70 ms zurück und dauert nur wenig länger als die Schwelle, bei der Ihr Gehirn es als eindeutiges Ereignis wahrnimmt.

Die Gründe, warum wir die immer vorhandenen Echos nicht routinemäßig bemerken, sind:

• Die Oberfläche ist zu nah; Wir nehmen das Echo als Teil desselben Ereignisses wie den Originalton wahr (Villes Antwort)
• Die Oberfläche ist zu weit entfernt - Schallwellen breiten sich radial nach außen aus, sodass die Intensität mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Die reflektierte Schallintensität nimmt bei der vierten Potenz des Abstands zwischen Quelle und Reflektor ab. Es dauert nicht lange, bis ein Echo die Wahrnehmungsschwelle oder den Umgebungsgeräuschpegel unterschreitet.
• Das Echo ist wahrnehmbar, aber wir filtern es unbewusst heraus, weil es uns keine nützlichen Informationen übermittelt.