Hallo,
da meines Erachtens das Wasserfalldiagramm, in Bezug auf die Raumakustik, einige wichtige Informationen enthält, will ich mal versuchen, hier eine kleine Anleitung zur sinnvollen Erstellung dieser Darstellung zu schreiben.
Da für eine detailierte Darstellung eine ausreichende Auflösung Vorraussetzung ist und sich die Freeware RoomEQ Wizard in letzter Zeit etabliert hat, anhand dieser Software.
RoomEQ Wizard (nachfolgend REW genannt) bietet eine Auflösung von 96 Messpunkten pro Oktave bei einer 1/24 Oktave Glättung. Ausreichend, um auch schmalbandige Resonanzen in der Pegel- und Zeitebene ausreichend genau zu betrachten.
Ausgangssituation für die Darstellung eines Wasserfalldiagrammes ist die Messung der Raumimpulsantwort mittels geeignetem Anregungssignals.
Das Wasserfalldiagramm bietet gerade für den Bassbereich ein Hilfsmittel zur optimalen Planung von bauakstischen Hilfsmitteln (Absorber). Daher beschränke ich mich in diesem Beispiel auch auf diesen Bereich.
Wichtig, gerade bei Differenzmessungen (vorher-nachher), ist die absolut identische Position von Signalquelle (Lautsprecher), Mikrofon (meistens am Hörplatz) und im Raum anwesenden Menschen (und Tieren - ab 40 cm Schulterhöhe
).
Die Punkte "Kalibrierung des Messequipments" lasse ich hier raus, das ist in dem Programm recht gut beschrieben (englisch).
Als erstes legen wir unter dem Button "Measure" den Frequenzbereich des Messsignals fest:
Hier 20 - 400 Hz.
Unter "Length" kann man die Länge des Anregungssignals festlegen. Eine Sequenzlänge von 256 k ergibt bei einer Abtastrate von 44.1 kHz eine Länge von ~ 5,9 sek, was ausreichend sollte. Bei einer Sequenzlänge von 512 k wären es schon ~ 11,8 sek.
Nach erfolgtem Einpegeln des Mikros (unter "Check Levels"...ausreichender Input wird mit "Level is OK" bestätigt) kann die Messung gestartet werden.
Hat alles geklappt, haben wir die Impulsantwort vorliegen, aus der das Wasserfalldiagramm berechnet werden kann.
Dazu ein Klick auf den Reiter
"Waterfall" 
Danach öffnet sich folgendes Fenster:
Unten rechts können Vorabeinstellungen getroffen werden.
"Time range" legt den betrachteten Zeitbereich fest (Voreinstellung 300 ms), "Window" die Bearbeitungsdauer der Impulsantwort für jeden Intervall. Diese Einstellungen können im Nachhinein noch verändert werden und richten sich nach dem gewünschten Abschnitt, den man betrachten möchte.
Nach betätigen des Buttons "Generate Waterfall" erhält man dann auch schon die Ausgabe des selbigen.
Was dann ungefähr so aussehen sollte.
In obigem Beispiel ist die Frequenzachse noch auf 20-200 Hz beschränkt. Da ja bis 400 Hz gemessen wurde, möchte man den Rest natürlich auch noch sehen. Die Bereiche der einzelnen Achsen (Pegel und Frequenz) können unter dem Button "Graph Limits" oben rechts eingestellt werden.
Dort finden sich folgende Möglichkeiten der Einstellung:
Der Einfachheit halber suche ich mir immer den Spitzenpegel des gesamten Frequenzbereiches (hier 78 dB und lege einen Bereich des Abfalls (-20; -30; -60 dB) fest, der sich auch nach dem zu betrachtenden Zeitbereich richtet. Hier muss man einfach ein wenig probieren, um einen sinnvollen Bereich festzulegen.
In meinem Beispiel soll es ein Abfall von -30 dB sein und ergibt den Bereich von 78 dB - 48 dB bei einem Zeitbereich von 300 ms.
Eine andere Variante wäre den Zeitbereich zu erweitern (unten rechts...nachfolgend 600 ms) um damit auch einen grösseren Bereich der Pegelachse darzustellen (78 dB - 28 dB).
Hier sieht man aber schon, dass man bei zu gering eingestelltem Minimalpegel (28 dB) in den Bereich des Grundrauschens des Raumes kommt, was den Sinn eines möglichst hohen Pegel des Messsignals erklärt. Desto lauter das Anregungssignal, desto grösser ist der Bereich des Pegelabfalls, den man sich ohne Einfluss des Grundrauschens anzeigen lassen kann.
REW lässt auch bei den Wasserfalldiagrammen ein Overlay zu (Übereinanderlegen mehrerer Messungen), was ich persönlich bei dieser Darstellungsart weniger vorteilhaft finde, da sich einzelne Bereiche verdecken können und einer differenzierten Betrachtung hinderlich ist. Meines Erachtens sinnvoller ist das Abspeichern der einzelnen Plots als Bilddatei und der Vergleich der einzelnen Bilder. REW bietet auch die Funktion des Abspeicherns der Plots als .jpg, ist aber nur in Originalgröße qualitativ ausreichend. Wenn man die Größe der Bilder verändern möchte, ist mit einem Bildbearbeitunsprogramm (z.B PaintNet) besser bedient.
Grüsse Andy
edit asb/ Rechtschreibfehler korrigiert
edit ydope/ weitere Rechtschreibfehler korrigiert
