Ein Wasserfall-Diagramm sieht dreidimensional aus, zu lesen ist darin aber nur eines: ob irgendein Band später abklingt als der Rest.
Die kurze Antwort
Frequenz läuft quer, Zeit läuft nach unten, Höhe und Farbe sind der Pegel. Sinken alle Bänder gemeinsam, ist der Raum in Ordnung. Bleibt ein Grat zurück, resoniert diese Frequenz. Gleicht man sie mit den Überhöhungen im Frequenzgang ab, hat man die Grundlage für die Entscheidung zwischen Absorption und Entzerrung.
Was hier gestapelt wird
Man nimmt die Impulsantwort, schneidet sie an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten an, rechnet alles ab diesem Zeitpunkt per FFT und stapelt die Ergebnisse entlang der Zeit. Das ist ein Wasserfall, oder CSD (kumulatives spektrales Abklingen).
Er wird mit dem Spektrogramm verwechselt, weil beide ähnlich aussehen, doch das Fenster ist ein anderes. Ein Spektrogramm beantwortet: „was klang genau da“. Ein Wasserfall beantwortet: „was ist ab da noch übrig“. Deshalb ist das Spektrogramm das richtige Werkzeug für eine Musikdatei und der Wasserfall das richtige für einen Raum.
Sonir stapelt eine 1024-Punkt-FFT alle 256 Samples, bei 48 kHz also im Abstand von etwa 5,3 ms. Die Frequenzachse nimmt 64 logarithmisch verteilte Punkte von 50 Hz bis 16 kHz. Die Farbe deckt 0 bis -60 dB relativ zur Spitze ab. Die Zeitachse legt den Direktschall auf 0 ms und wird auf etwa das 1,2-fache des RT60 zugeschnitten.
Direktschall oben, spätere Zeitpunkte weiter unten. Alles andere fällt in einigen zehn Millisekunden, während ~133 Hz hängen bleibt
Senkrecht lesen
Wer einen Wasserfall waagerecht liest, also als Frequenzgang, holt nichts daraus. Das ist die Aufgabe des Frequenzgang-Diagramms. Der Wasserfall zeigt die senkrechte Richtung: wie schnell eine bestimmte Frequenz mit der Zeit abfällt.
Ein gleichmäßiges Abklingen heißt: nichts zu lesen. Der übliche Befund sind ein oder zwei Bassgrate, die zurückhängen, also eine Raummode. Am zweithäufigsten ist ein dünner, hartnäckiger Schweif irgendwo zwischen 5 und 8 kHz, und der deutet weniger auf den Raum als auf eine harte Fläche in der Nähe oder auf den Lautsprecher selbst.
Im Bass endet die Auflösung
Hier wird am meisten falsch gelesen. Eine 1024-Punkt-FFT bei 48 kHz ergibt etwa 46,9 Hz pro Bin und ein Fenster von rund 21,3 ms. Eine Mode bei 80 Hz und eine bei 120 Hz liegen einen Bin auseinander, der Wasserfall kann sie also nicht trennen. Zwei Resonanzen erscheinen als ein breiter Schweif.
Verlängert man das Fenster, wird die Frequenzauflösung besser, die Zeitauflösung geht mit, und „wann es abgeklungen ist“ verschwimmt. Verkürzt man es, lässt sich die Zeit verfolgen, während der Bass verschmiert. Dieser Handel steckt in CSD als Darstellungsform, keine Einstellung repariert ihn. REW und die Desktop-Werkzeuge leben mit genau derselben Schranke.
Ein Bass-Wasserfall ist also kein Instrument zum Zählen von Moden. Seine Aufgabe endet bei „hier herum ist etwas langsam“. Danach geht die Arbeit weiter zu den Überhöhungen im Frequenzgang und, wenn Zahlen gebraucht werden, zum RT60 pro Band. Das RT60 pro Band ist in Sonir ebenfalls kostenlos, für die erste Peilung reicht aber schon die Breitbandmessung.
Nebenbei: Wasserfälle sehen auf Bildern gut aus, weshalb sie in geposteten Messungen zuerst auftauchen. Was an den meisten Tagen tatsächlich eine Entscheidung ändert, sind der Frequenzgang und die RT60-Werte pro Band.
Häufige Fragen
Was unterscheidet einen Wasserfall vom Spektrogramm?
Das gewählte Fenster. Ein Spektrogramm reiht auf, was in jedem Augenblick klang; ein Wasserfall reiht auf, wie viel Energie ab diesem Augenblick noch übrig ist. Das eine schaut in eine Quelle hinein, das andere beurteilt, wie schnell jedes Band abklingt.
Wie viele Sekunden zeigt der Wasserfall?
Das ändert sich mit jeder Messung. Sonir schneidet die Zeitachse auf etwa das 1,2-fache des RT60 zu und schätzt aus dem EDT, wenn kein RT60 vorliegt. Ein trockener Raum bekommt automatisch ein kürzeres Fenster, die Länge ist zwischen Messungen also nicht vergleichbar.
Warum wirkt Nachklingen im Bass so breit?
Das ist die Auflösungsgrenze. Eine 1024-Punkt-FFT bei 48 kHz ergibt rund 46,9 Hz pro Bin. Unter 100 Hz fallen benachbarte Moden in denselben Bin, mehrere Resonanzen erscheinen als ein breiter Schweif. Zum Zählen von Moden taugt das nicht.
Ist der Wasserfall kostenlos?
Nein, er ist kostenlos. Die Impulsantwort aus dem Sweep, RT60, EDT, C50, D50, der Wasserfall, ETC und der Frequenzgang sind alle kostenlos. Auch die Analyse in Oktav- und Terzbändern sowie bandbegrenzte Sweeps sind kostenlos.
Das ganze Diagramm ist flach und einfarbig. Was nun?
Entweder hat die Aufnahme übersteuert oder der Störabstand reicht nicht. Übersteuerung legt die Abklingflanke flach, dadurch wirkt jedes Band gleich schnell. Zuerst die Aufnahmespitze auf -6 bis -12 dBFS bringen, und falls es dann noch unlesbar bleibt, mit einem längeren Sweep Störabstand gewinnen.
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Mit Sonir messen
Sonir erledigt akustische Messung und Vergleich vollständig auf dem Telefon. Der Wasserfall aus diesem Artikel entsteht automatisch aus der Impulsantwort: Sweep abspielen, aufnehmen, fertig. Alles ist kostenlos, auch die Analyse pro Oktavband.
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