Wasserfalldiagramm und Zerfallsspektrum

Ein Wasserfalldiagramm ist eine Folge von Frequenzgängen, die zu verschiedenen Zeitpunkten nach dem Signalende aufgenommen wurden. Der vorderste Verlauf zeigt den Moment des Signals, die dahinterliegenden zeigen, was eine halbe, eine ganze, zwei Millisekunden später noch übrig ist. Was sauber arbeitet, verschwindet nach hinten. Was nachschwingt, bleibt als Grat stehen.

Was die Grate bedeuten

Ein schmaler Grat bei einer festen Frequenz ist eine Resonanz. Je nach Lage steckt eine andere Ursache dahinter. Zwischen 200 und 600 Hertz sind es meist Gehäusewände, die mitschwingen. Zwischen 700 und 2000 Hertz häufig stehende Wellen im Gehäuseinneren, wenn die Bedämpfung zu dünn ist. Oberhalb von 3 Kilohertz Membranresonanzen des Chassis selbst.

Ein breiter Buckel im Bass ist im Wohnraum fast immer eine Raummode und kein Lautsprecherfehler. Deshalb ist der Bassbereich in gefensterten Messungen nicht aussagekräftig, siehe Raummoden und Bass.

Ein Grat, der sich über einen breiten Frequenzbereich zieht, deutet auf eine Reflexion hin, etwa an einer scharfen Gehäusekante oder an einer nahen Wand. Kantenreflexionen erkennt man daran, dass sie mit dem Abstand zur Kante korrelieren und bei schräg gemessenen Kurven wandern.

Die Fallstricke der Darstellung

Die Zeitachse wird meist über wenige Millisekunden dargestellt. Verlängert man sie, sieht jeder Lautsprecher schlechter aus, weil Raumreflexionen ins Fenster wandern. Verkürzt man sie, verschwinden echte Resonanzen. Ohne Angabe der Fensterlänge ist ein Wasserfall deshalb nur innerhalb einer Messreihe vergleichbar.

Der zweite Punkt ist die Frequenzauflösung. Eine gröbere Auflösung glättet schmale Resonanzen weg, dieselbe Manipulation wie beim Frequenzgang. Der dritte ist die Perspektive: Ein steilerer Blickwinkel versteckt Grate hinter der vorderen Kurve. Seriöse Darstellungen nutzen deshalb oft die Aufsicht als Farbdiagramm, ein sogenanntes Spektrogramm, weil dort nichts verdeckt werden kann.

Was sich daraus ableiten lässt

Für die Beurteilung eines Lautsprechers ist das Ausschwingverhalten in den Mitten am wichtigsten. Dort sitzen Stimmen, dort ist das Gehör empfindlich, und dort wirkt sich Nachschwingen als Verwaschen aus. Ein Lautsprecher, dessen Wasserfall in diesem Bereich sauber abfällt, klingt auch bei komplexem Material geordnet.

Für den Selbstbau ist das Diagramm das wichtigste Werkzeug bei der Gehäusearbeit: Es zeigt unmittelbar, ob eine zusätzliche Verstrebung oder mehr Dämmmaterial etwas gebracht hat. Messen, ändern, erneut messen ist hier deutlich schneller als jede Hörprobe, siehe Gehäusebau.