Ronald Aarts
Ronald M. Aarts (* 1956 in Amsterdam) ist ein niederländischer Elektroingenieur, Physiker, Erfinder und Professor auf dem Gebiet der Elektroakustik und der biomedizinischen Signalverarbeitungstechnologie.
Biografie
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ronald M. Aarts wyrde in Amsterdam geboren. Er studierte an der TU Delft, wo er 1977 einen Bachelor-Abschluss (BSc) in Elektrotechnik erhielt und 1995 in Physik promoviert wurde.[1] 1977 trat er der Optikgruppe der Philips Research Laboratories (früher bekannt als Natlab) in Eindhoven, Niederlande, bei. Seine Forschung befasste sich zunächst mit Servo-Systemen und Signalverarbeitung für den Einsatz sowohl in Video-Longplay-Playern als auch in CD-Playern. 1984 trat er der Acoustics Group bei Philips bei und arbeitete an der Entwicklung von CAD-Tools und der Signalverarbeitung für Lautsprechersysteme.[2][3] 1994 wurde er Mitglied der Digital Signal Processing (DSP)-Gruppe bei Philips und leitete Projekte zur Verbesserung der Klangwiedergabe durch Nutzung von DSP und psychoakustischen Phänomenen.[1]
Im Jahr 2003 wurde er Philips Fellow und erweiterte seine Interessen im Ingenieurwesen auf Medizin und Biologie, insbesondere auf Sensoren und deren Signalverarbeitung für ambulante Überwachung, Schlaf, Kardiologie, Perinatologie, Drug Response Monitoring und Epilepsieerkennung[4]. Er ist Autor oder Co-Autor von mehr als 450 veröffentlichten Artikeln und Berichten[5] und hat über 250 Patentanmeldungen durchgeführt, darunter mehr als 175 US-Patente, von denen mehr als 100 erteilt wurden. Für seine kreativen Beiträge bei Philips erhielt er den Gilles Holst Award des Unternehmens (1999), den Gold Invention Award (2012) und den Diamond Invention Award (2018).[1]
Er wurde 2007 IEEE Fellow[6] und erhielt 2017 den Chester Sall Award.[7] 1998 wurde er Fellow der Audio-Engineering-Society[8] und erhielt 2010 deren Silbermedaille.[9] Zudem war er Mitorganisator und Vorsitzender mehrerer internationaler Kongresse.
Aarts ist seit 2006 Teilzeitprofessor an der Technischen Universität Eindhoven (TU/e), wo er hauptsächlich Master- und Doktoranden betreut. Seit 1990 ist er Präsident der Aarts Consultancy. Im Jahr 2019 zog er sich von Philips zurück und konzentriert sich nun hauptsächlich auf seine akademische und beratende Tätigkeit, wobei letztere sowohl Fragen der Technik als auch des geistigen Eigentums (IP) umfasst.[1]
Er heiratete Doortje Ultee (1956–2009) im September 1987 in Krommenie. Aus ihrer Ehe gingen zwei Söhne hervor.
Professionelle Arbeit
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Verbesserung des Bassklangs
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Aarts und seine Mitarbeiter bei Philips waren an der Entwicklung, Verbesserung und Hardware-Implementierung von Systemen zur Bassverstärkung/-wiederherstellung beteiligt, die sich das natürliche psychoakustische Phänomen zunutze machten, das als „fehlende Grundschwingung“ bekannt ist.[10][11]
Kleine Lautsprecher sind im Allgemeinen nicht in der Lage, niederfrequente Töne wiederzugeben. Aber durch Ausnutzung von Hörtäuschungen kann man entweder das virtuelle Tonhöhenphänomen nutzen, welches besonders tiefe Frequenzen in ein höheres Frequenzband verschiebt, die von Lautsprecher wiedergeben werden können (dies wird auch als Ultra Bass bezeichnet)[12] der man kann die sehr niedrige Frequenz einer einzigen Frequenz zuordnen, bei der der Lautsprecher auf hohe Effizienz ausgelegt ist. Dies wird manchmal als Bary Bass bezeichnet.[13] Wenn der Lautsprecher andererseits tiefe Frequenzen abstrahlen kann, diese aber in der Musik nicht vorhanden sind, können diese Frequenzen mithilfe eines Bandbreitenerweiterungsschemas aus der Musik abgeleitet werden. Dies wird manchmal als Infra Bass bezeichnet.[14]
Schließlich kann die Audioqualität, insbesondere von Niederfrequenz-Schallwandlern mit hohem Q, verbessert werden, indem die Abklinganteile von Basssignalen gedämpft werden, wodurch das Sustain oder Nachklingen von Bassnoten reduziert wird; dies wird manchmal als druckvoller Bass bezeichnet.[15]
Lautsprecherarrays und ihre Abstrahlung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Aarts und seine Mitarbeiter bei Philips waren auch an der Entwicklung und Anwendung der Lautsprecherstrahlung beteiligt. Eine erweiterte Version der Zernike-Polynome, bekannt als ENZ,[16] wurde angewendet, um Vorwärts- und Umkehrprobleme der akustischen Strahlung eines flexiblen kreisförmigen Kolbens, der von einer starren unendlichen Ebene (Schallwand) umgeben ist, und einer flexiblen Kugelkappe auf einer starren Kugel zu lösen. Dies zeigt, dass Letzterer dem eines echten Lautsprechers ziemlich ähnlich ist.[17] Der Einsatz mehrerer in einem Array angeordneter Lautsprecher ermöglicht besondere Abstrahlcharakteristiken. Beispielsweise kann man den Sweet-Spot-Bereich beim stereophonen Hören vergrößern, indem man interaurale Zeitunterschiede nutzt; dieses System wurde als ortsunabhängiges Stereo bezeichnet.[18] Eine andere Anwendung besteht darin, den Ton auf einen Zuhörer zu richten, ohne andere zu stören. Dies wird als persönlicher Ton bezeichnet. Eine weitere Anwendung besteht darin, quadratische Phasenarrays zu verwenden, um Lautsprecherarrays zu entwerfen, die genau wie ein einzelner Lautsprecher abstrahlen.[19] Für die Berechnung der Lautsprecherabstrahlung wird häufig die Struve-Funktion benötigt, hierfür wurden einfache Näherungen abgeleitet.
Stereo-Basisverbreiterung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bei kleinen Fernsehern und tragbaren Audiogeräten stehen die Lautsprecher nahe beieinander. Durch eine spezielle Signalverarbeitung können sogenannte Phantom- oder virtuelle Quellen erzeugt werden, sodass der Klang scheinbar weit außerhalb der Lautsprecher erzeugt wird. Dieses Prinzip hat Philips unter dem Handelsnamen „Incredible Sound“ auf viele Fernseh- und Audiogeräte angewendet.[20] Der Regisseur Spike Lee drehte dafür 1996 einen Werbespot, der an der Wall Street in NYC spielte.[21]
Akustische Kühlung mit Lautsprechern
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ein kleiner Lautsprecher in einem speziellen Gehäuse kann synthetische Strahlen erzeugen, die gegenüber einem Lüfter Vorteile wie höhere Effizienz, größere Gestaltungsfreiheit sowie weniger Lärm und Verschleiß bieten.[22] Experimente haben gezeigt, dass die Kunststoffdüsen bei kleinen Flächen bis etwa 40 cm 2 besser kühlen und weniger Lärm verursachen als ein Ventilator.
Ambulante oder nicht obstruktive Patientenüberwachung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Überwachung von beispielsweise Epilepsie, Schlaf und Herzproblemen wie Vorhofflimmern; und Vitalparameter wie Blutdruck, Herzfrequenz und Atemfrequenz können mithilfe eines Photoplethysmogramms (PPG) ohne Behinderung des Patienten durchgeführt werden. Ein PPG-Sensor kann problemlos in ein Armband, beispielsweise eine Sportuhr, eingebaut werden, vorzugsweise erweitert um Beschleunigungsmesser.[23]
Veröffentlichungen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Eine Liste der veröffentlichten Artikel (PDF) und US-Patente befinden sich auf der TUe-Mitarbeiter-Seite von Ronald M. Aarts.[24]
Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Homepage. In: Universität Eindhoven. (englisch).
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ a b c d CV. (pdf) In: tue.nl. Abgerufen am 24. Februar 2024 (englisch).
- ↑ Eine Übersicht über Arbeiten im Bereich Lautsprecher und Tonwiedergabe des Lehrstuhls für SPS zum Thema AM der TU/e.
- ↑ E. Larsen, R. M. Aarts: Audio Bandwidth Extension. Application of Psychoacoustics, Signal Processing and Loudspeaker Design. J. Wiley, 2004, ISBN 0-470-85864-8 (englisch, tue.nl).
- ↑ Ronald Aarts, Research Fellow Philips Research Eindhoven, the Netherlands. (pdf) In: Philips. 11. September 2014, abgerufen am 24. Februar 2024 (englisch).
- ↑ Profile bei Google Scholar. Abgerufen am 24. Februar 2024.
- ↑ IEEE Fellows Directory. In: ieee.org. Abgerufen am 24. Februar 2024.
- ↑ Chester Sall Award. In: ieee.org. Abgerufen am 24. Februar 2024 (englisch).
- ↑ AES Member Profile: Ronald Aarts. In: aes.org. Abgerufen am 24. Februar 2024 (englisch).
- ↑ AES Silver Medal Award voor Ronald Aarts. In: aes-section.nl. Abgerufen am 24. Februar 2024 (englisch, „[I]n Anerkennung für herausragende Beiträge zur Forschung und Anwendung der Signalverarbeitung in der Akustik und Tonwiedergabe.“).
- ↑ „Den Bass aufdrehen und andere schlafen lassen“
- ↑ Was das Ohr nicht hört.
- ↑ Patent US6134330: Ultra bass. Veröffentlicht am 17. Oktober 2000, Erfinder: Gerrit F. M. de Poortere, Catherine M. Polisset, Ronaldus M. Aarts.
- ↑ Hardware für die Wiedergabe von Umgebungsgeräuschen
- ↑ Patent US6961435: Infra bass. Veröffentlicht am 1. November 2001, Erfinder: Ronaldus M Aarts, Erik Larsen.
- ↑ Patent US8934643: Generation of a drive sognal for sound transducer. Veröffentlicht am 24. Februar 2011, Erfinder: Ronaldus M Aarts, Thomas P J Peeters.
- ↑ „Erweiterte Nijboer-Zernike (ENZ)-Analyse und Aberrationsabfrage“.
- ↑ „Vergleich der Schallabstrahlung eines Lautsprechers mit der einer flexiblen Kugelkappe auf einer starren Kugel“ (PDF).
- ↑ „Positionsunabhängige Stereotonwiedergabe“ (PDF).
- ↑ „Über das analytische Design von Lautsprecherarrays mit einheitlichen Abstrahleigenschaften“ (PDF).
- ↑ Stereoverbreiterung Dirk van Delft, NRC, 2. Nov. 1995. https://www.nrc.nl/nieuws/1995/11/02/fantomen-in-stereo-7286812-a248924
- ↑ Philips. 21. „Synthetische Strahlkühlung Teil I: Überblick über Wärmeübertragung und Akustik“ (PDF).
- ↑ „Synthetische Strahlkühlung Teil I: Überblick über Wärmeübertragung und Akustik“ (PDF).
- ↑ „Überblick über Veröffentlichungen zum Thema Photoplethysmographie (PPG), erstellt vom TU/e-SPS-Lehrstuhl für ambulante Überwachung“ (PDF).
- ↑ Homepage von Ronald M. Aarts tue.nl
| Personendaten | |
|---|---|
| NAME | Aarts, Ronald |
| ALTERNATIVNAMEN | Aarts, Ronald M. |
| KURZBESCHREIBUNG | niederländischer Elektroingenieur, Physiker, Erfinder und Professor |
| GEBURTSDATUM | 1956 |
| GEBURTSORT | Amsterdam |