Ronald Aarts

Ronald M. Aarts , ( Amsterdam , 1956), en IEEE-stipendiat , är en nederländsk elektroingenjör och fysiker, inom området elektroakustik och inom biomedicinsk signalbehandlingsteknologi.

Biografi

Ronald M. Aarts tog en BSc-examen i elektroteknik 1977 och en doktorsexamen i fysik från Delfts tekniska universitet 1995. Han gick med i Optics-gruppen vid Philips Research Laboratories (tidigare känt som Natlab ), Eindhoven, Nederländerna, 1977. Hans forskning involverade initialt servosystem och signalbehandling för användning i både Video Longplay-spelare och cd-spelare. 1984 gick han med i akustikgruppen på Philips och arbetade med att utveckla CAD-verktyg och signalbehandling för högtalarsystem. 1994 blev han medlem i Digital Signal Processing (DSP)-gruppen på Philips och har lett projekt för att förbättra ljudåtergivningen genom att utnyttja DSP och psykoakustiska fenomen.

2003 blev han Philips Fellow och utökade sina intressen inom teknik till medicin och biologi, i synnerhet sensorer och deras signalbehandling för ambulatorisk övervakning, sömn, kardiologi, perinatologi, system för övervakning av läkemedelssvar (DRM) och epilepsidetektering. Han är författare eller medförfattare till mer än 400 publicerade artiklar och rapporter och har krediterats med mer än 250 patentansökningar, inklusive mer än 175 amerikanska (varav fler än 100 beviljades). För sina kreativa insatser på Philips fick han företagets Gold Invention Award (2012) och Diamond Invention Award (2018).

Han blev IEEE Fellow 1997 (2007) och fick deras Chester Sall Award (2017) och 2010 tilldelades han Silvermedaljen från Audio Engineering Society . Han var också medarrangör och ordförande för flera internationella kongresser.

Aarts har varit deltidsprofessor vid Eindhovens tekniska universitet (TU/e) sedan 2006, där han främst handleder master- och doktorander. Sedan 1990 har han varit VD för Aarts Consultancy. 2019 gick han i pension från Philips och fokuserar nu huvudsakligen på sitt akademiska och konsultarbete, det sistnämnda omfattar både teknisk och immaterialrättslig rådgivning (IP).

Professionellt arbete

Förstärkning av basljud

Aarts och hans medarbetare på Philips har varit involverade i utvecklingen, förbättringen och hårdvaruimplementeringen av basförbättrings-/återställningssystem som utnyttjar det naturliga psyko-akustiska fenomenet som kallas " missing fundamental ". Små högtalare är i allmänhet inte kapabla att återge lågfrekventa toner, men genom att utnyttja hörselillusioner kan man använda antingen fenomenet virtuell tonhöjd för att flytta de låga frekvenserna till ett högre frekvensband där högtalarna är kapabla, detta kallas ibland Ultra Bas; eller så kan man mappa den mycket låga frekvensen till en enda frekvens där högtalaren är designad för hög effektivitet, detta kallas ibland Bary Bass. Å andra sidan, om högtalaren kan utstråla låga frekvenser, men om de inte finns i musiken, kan dessa frekvenser härledas från musiken med hjälp av ett bandbreddsförlängningsschema, detta kallas ibland för infrabas . Slutligen kan ljudkvaliteten, särskilt från lågfrekventa ljudgivare med hög Q, förbättras genom att dämpa försämrade delar av bassignaler och därigenom minska sustain eller ringsignal för bastoner, detta kallas ibland kraftfull bas.

Högtalarsystem och deras strålning

Aarts och hans medarbetare på Philips har också varit involverade i design och tillämpningar av högtalarstrålning. En utökad version av Zernike-polynomen, känd som ENZ, användes för att lösa framåt- och inversproblem i akustisk strålning av en flexibel cirkulär kolv omgiven av ett styvt oändligt plan (baffel) och av en flexibel sfärisk kåpa på en stel sfär, vilket visar att den senare är ganska lik den hos en riktig högtalare. Användningen av flera högtalare anordnade i en array tillåter speciella strålningsegenskaper. Till exempel kan man öka sweet spot-arean under stereofoniskt lyssnande genom att använda interaurala tidsskillnader, detta system kallades positionsoberoende stereo. En annan applikation är att rikta ljudet till en lyssnare utan att störa andra, detta kallas personligt ljud. Ytterligare en annan tillämpning är att använda kvadratiska fasmatriser för att designa högtalarmatriser som strålar precis som en enda högtalare. För högtalarstrålningsberäkningar behövs ofta Struve-funktionen , enkla approximationer har härletts för detta.

Stereobasbreddning

På små TV-apparater och bärbar ljudutrustning är högtalarna tätt intill varandra. Med speciell signalbehandling kan så kallade fantom- eller virtuella källor göras så att ljudet verkar genereras långt utanför högtalarna. Denna princip har tillämpats av Philips på många TV- och ljudapparater, under det kommersiella namnet "Incredible sound".

Akustisk kylning med högtalare

En liten högtalare i ett speciellt hölje kan generera syntetiska jetstrålar som erbjuder fördelar jämfört med en fläkt, såsom högre effektivitet, större designfrihet och mindre buller och slitage. Experiment har visat att för små ytor upp till cirka 40 cm ² svalnar de syntetiska strålarna bättre och låter mindre än en fläkt.

Publikationer

En lista över publicerade artiklar (PDF) och amerikanska patent finns på Ronald M. Aarts hemsida