L'écho est généré par la réflexion d'une onde sonore qui se répète tout en diminuant d'intensité et qui atteint l'oreille de l'auditeur après un certain délai. Bien qu'employé à l'occasion pour "spatialiser" le son, l'écho ne doit pas être confondu avec la réverbération qui se traduit par la prolongation d'un son après arrêt de la source sonore émettrice.
Le phénomène d'écho, connu depuis la plus lointaine antiquité, a bien entendu été exploité par les compositeurs et les fabricants d'instruments ; ainsi, il n'est pas rare de trouver sur certains orgues à tuyaux un clavier d'écho, dont les jeux sont similaires à ceux du clavier Grand-Orgue, mais sonnent un peu plus étouffés, permettant ainsi à l'organiste de créer l'illusion.
Selon la terminologie acoustique exacte, il y a création d'un écho dès qu'une onde acoustique parvient à un point, après réflexion, avec une intensité et un retard suffisant pour être perçue par une personne placé en ce point comme distincte de l'onde directe. La notion d'écho est donc directement dépendante de la distance entre la source et le point de réflexion, de la nature de ce dernier. Le matériel et la forme de la surface sur laquelle se réfléchit l'onde jouent en effet un rôle primordial.
De nos jours, les systèmes numériques tendent à regrouper toutes les fonctions de traitement du signal qui utilisent des retards, avec une richesse qui n'est limitée que par le prix et la complexité d'utilisation due au nombre de paramètres à régler.
Partant de là, un amalgame est né en raison de l'utilisation des nombreux effets numériques employés en studio. Les plages d'action des paramètres de réglage ont parfois un peu tendance à se télescoper, au point que écho, réverb, delai sont classés dans la même famille des "effets temps".
Il existe par ailleurs les boîtes d'écho spécialisées se présentant sous la forme de pédale d'effet "écho-délai" pour guitaristes. Insérée entre l'instrument et l'amplificateur, son dosage est commandée grâce au réglage du feedback. Avec un retard conséquent dépassant la seconde, le musicien peut jouer en se répondant à la façon d'un canon. Certains boîtiers sont mêmes adaptés à cet usage et détectent la cadence par analyse du signal.
Chambre sourde. On évoque la chambre anéchoïde ou chambre sourde en parlant du lieu destiné aux mesures en général implantée dans les laboratoires d'acoustique et dans lequel on cherche absolument à supprimer toute réflexion parasite. Les indications relevées laissent entendre que pour percevoir un écho, il est nécessaire que le décalage entre le son direct et celui réfléchi soit supérieur à un vingtième de seconde environ (un peu moins pour la musique, un peu plus pour la voix).
C'est une ligne à retard électromécanique qui transmet le signal après un certain délai de quelques dixièmes de seconde à quelques secondes. Ce signal retardé peut être contrôlé électroniquement de façon artificielle pour atténuer ou augmenter son dosage avant d'être additionné au signal d'entrée. Une boucle de rétroaction (feedback) permet d'injecter ce nouveau signal dans le signal d'entrée. Dans ce cas, on entend un nombre multiple de répétitions, dont le niveau décroit à chaque fois jusqu'à devenir inaudible.
Comme son nom l'indique, cette chambre d'écho utilise un ressort, dont un transducteur similaire à celui d'un haut-parleur faisait vibrer une extrémité. La vibration se propage dans le ressort relativement lentement et fait vibrer à l'autre extrémité la bobine d'un transducteur semblable à celui d'un microphone dynamique.
Pour fonctionner correctement, la rigidité et la masse des deux transducteurs doivent être ajustées et il faut les munir d'un amortisseur, afin d'empêcher que la vibration rebondisse dans la ligne de transmission. On ne peut pas régler la durée du retard. En déréglant ou en supprimant les amortisseurs de ce genre de ligne à retard, Laurens Hammond créa, pour ses orgues, la réverbération à ressort.
De son côté, la bande magnétique des magnétophones offre un système moins limité. Une tête d'enregistrement enregistre le signal sur une boucle, et des têtes de lecture espacées fournissent les versions retardées. On peut régler le retard, soit en changeant la distance entre les têtes, soit en changeant la vitesse de la bande. Le système était cependant assez complexe et couteux à mettre en place.
Une chambre réverbérante est une salle d'expérimentation spécialement construite et de taille conséquente dans laquelle les ondes sonores sont parfaitement diffusées dans toutes les directions. Une isolation vibratoire de l'infrastructure et des murs épais en béton assurent l'isolation aux bruits provenant de l'extérieur. Pour caculer la puissance acoustique, il suffit de comparer la mesure de la pression acoustique en un point au résultat obtenu avec une source de référence (de puissance connue).
Les parois y compris le plancher et le plafond de la chambre réverbérante ne sont pas parallèles pour éviter la formation d'ondes stationnaires. De plus, des panneaux courbes ou sphériques en plastique ou en bois sont disposés à divers endroits de la pièce pour faciliter la diffusion du son dans les angles. Aux hautes fréquences, l'absorption de l'air prédomine sur celle de la structure. Le temps de réverbération d'une chambre réverbérante classique de volume égal à 250 m3 avoisine les 10 secondes à 1 000 Hz.
La chambre réverbérante sert à mesurer la puissance acoustique d'une source sonore en mélangeant les sons qui partent dans toutes les directions. Les mesures sont réalisées au moyen d'un microphone disposé loin de la source, ceci pour éviter que le champ direct au voisinage de la source prédomine ; loin des parois également, en raison des surpressions acoustiques provoquées par les réflexions. De même, la source est éloignée des parois réfléchissantes.
On considère la superposition des champs direct et réverbéré. Dans ce cas, la pression mesurée au moyen d'un microphone est égale à celle due au trajet direct de l'onde à mesurer, à laquelle il faut ajouter la pression acoustique réverbérée due aux nombreuses réflexions de l'onde sur les parois.