Хотя жесткая граничная поверхность изменяет направление распространения набегающей звуковой волны, она не меняет ее фазы, а поэтому фазу отраженной волны можно рассчитать из суммарного расстояния, которое прошла волна от своего источника. Если это суммарное расстояние, разделенное на длину волны, дает целое число, то фаза волны в начале и в конце ее пути совпадает. Когда две граничные поверхности расположены параллельно друг другу, то звуковая волна отражается от одной из них в направлении другой, затем в обратном направлении, и так много раз до тех пор, пока не рассеется ее энергия. Если расстояние между граничными поверхностями таково, что «круговой оборот» волны - от источника к первой поверхности, ко второй поверхности и назад к источнику - равен целому числу длин волны, то возвращающаяся волна будет такой же по фазе, что и исходящая волна, а значит будет ее усиливать. Это явление называется резонансом. Резонансы могут также возникать вследствие отражения от множества поверхностей, причем необходимое условие для этого состоит в том, чтобы звуковая волна в конечном итоге возвращалась в исходную точку с той же фазой, с какой она была в самом начале. Можно только представить себе, насколько велико - в самом обычном помещении - количество всевозможных отражательных комбинаций, в результате которых волны возвращаются в исходную точку, а отсюда - и всю совокупность частот, которые будут создавать резонансы. И впрямь, теоретически число возможных резонансов в любом помещении бесконечно.
Как мы уже говорили, если в помещении ничто - даже стены - не поглощает энергию звуковой волны, то короткий одиночный звуковой импульс, излученный источником, будет распространяться по комнате непредсказуемо. Из того бесконечного числа всевозможных направлений, по которым волна может идти, усиливаются только те, которые соответствуют резонансным частотам, заложенным в импульсе; все остальные направления движения волны быстро затухают. И вот, спустя немного времени полученное в результате звуковое поле будет представлять собой не что иное, как сумму возбужденных резонансов. Эти вот резонансные направления называются естественными модами помещения, а резонансные частоты - естественными частотами, или «айген-тонами» помещения. И те, и другие определяются исключительно геометрией помещения (немецкое слово «eigen» означает «собственный», т.е. «айген-тоны» - это собственные, конкретные, естественные резонансные частоты помещения, иначе называемые «основными тонами»).