ロナルド・アーツ

ロナルド・M・アーツ（1956年生まれ）は、オランダの電気技師、物理学者、発明家であり、電気音響学および生体医学信号処理技術の分野の教授です。

ロナルド・M・アーツは、1977年に電気工学の学士号を取得し、1995年にデルフト工科大学で物理学の博士号を取得しました。1977年にオランダのアイントホーフェンにあるフィリップス研究所（旧称Natlab）の光学グループに加わりました。当初の研究は、ビデオロングプレイプレーヤーとコンパクトディスクプレーヤーの両方で使用するためのサーボシステムと信号処理でした。1984年にフィリップスの音響グループに加わり、CADツールの開発とスピーカーシステムの信号処理に取り組みました。^{[1] [2] 1994年にフィリップスの}デジタル信号処理（DSP）グループのメンバーになり、DSPと心理音響現象を利用して音響再生を改善するプロジェクトを主導しました。^[3]

2003年にフィリップスフェローとなり、工学への関心を医学や生物学に広げ、特に歩行モニタリング、睡眠、心臓病学、周産期学、薬物反応モニタリング（DRM）システム、てんかん検出のためのセンサーとその信号処理に興味を持ちました。^[4]彼は450以上の論文やレポートの著者または共著者であり、175以上の米国特許（そのうち100以上が付与）を含む250以上の特許出願をしています。フィリップスでの創造的な貢献により、同社のジル・ホルスト賞（1999年）、ゴールド発明賞（2012年）^[5]、ダイヤモンド発明賞（2018年）を受賞しました。^[6]

彼は2007年にIEEEフェローとなり^[7]、2017年にチェスター・サル賞を受賞しました^[8]。また、1998年にはオーディオエンジニアリング協会フェローとなり、2010年に銀メダルを受賞しました^[9]。彼はまた、いくつかの国際会議の共同主催者および議長を務めました。

彼は、2005 年 1 月から 2013 年 2 月まで、 イルメナウのフラウンホーファーデジタルメディア技術研究所 IDMTの評議員会 (Kuratium) のメンバーでした。

アーツ氏は、2006 年からアイントホーフェン工科大学(TU/e)の非常勤教授を務めており、主に修士課程および博士課程の学生を指導しています。1990 年からは、アーツ コンサルタンシーの社長を務めています。2019 年にフィリップスを退職し、現在は主に学術およびコンサルティング業務に注力しており、後者には技術および知的財産 (IP) に関するアドバイスの両方が含まれています。

彼は1978年9月14日にクロメニエでドアチェ・ウルテー（1956年～2009年）と結婚した。結婚生活から2人の息子が生まれた。

アーツ氏の名言の 1 つは、「私は 4 つの P を提唱しています。それは、人材 (協力)、特許 (エンジニアリング)、論文 (科学)、製品 (価値化) です。この 4 つの P が、40 年以上にわたって私を支えてきました。」です。

アーツとフィリップスの共同研究者は、「ミッシングファンダメンタル」として知られる自然の心理音響現象を利用した低音増強/復元システムの開発、改良、ハードウェア実装に携わってきた。^{[10] [11]}小型スピーカーは一般に低周波音を再生できないが、聴覚錯覚を利用することで、仮想ピッチ現象を利用して低周波をスピーカーが再生可能なより高い周波数帯域にシフトすることができ、これをウルトラベースと呼ぶことがある。^[12]また、非常に低い周波数をスピーカーが高効率になるように設計された単一の周波数にマッピングすることができ、これをバリーベースと呼ぶことがある。^{[13]一方、スピーカーが低周波を放射できるが、音楽にその周波数が存在しない場合は、}帯域幅拡張方式を使用して音楽からその周波数を導き出すことができ、これをインフラベースと呼ぶことがある。^[14]最後に、特に高Q値の低周波音トランスデューサーからのオーディオ品質は、低音信号の減衰部分を減衰させることで改善することができ、それによって低音の持続音や鳴りを減らすことができます。これはパンチの効いた低音と呼ばれることもあります。^[15]

フィリップスのアーツと彼の同僚は、スピーカーの放射の設計と応用にも携わってきました。ENZとして知られるゼルニケ多項式の拡張バージョン^[16]は、剛体無限平面（バッフル）に囲まれた柔軟な円形ピストンと、剛体球上の柔軟な球状キャップの音響放射の順方向問題と逆方向問題を解くために適用され、後者が実際のスピーカーのものと非常に似ていることが示されました。^[17]アレイに配置された複数のスピーカーを使用すると、特別な放射特性が可能になります。たとえば、両耳間の時間差を利用してステレオリスニング中にスイートスポット領域を増やすことができます。このシステムは位置独立ステレオと呼ばれていました。^[18]別の用途は、他の人を邪魔することなくリスナーに音を向けることです。これはパーソナルサウンドとして知られています。さらに別の用途は、2次位相アレイを使用して、単一のスピーカーのように放射するスピーカーアレイを設計することです。^[19]スピーカーの放射計算ではストルーベ関数がしばしば必要となり、これに対して簡単な近似値が導出されている。

小型テレビやポータブルオーディオ機器では、スピーカーが近接している。特殊な信号処理により、いわゆるファントム音源や仮想音源が作られ、スピーカーから遠く離れたところで音が鳴っているように聞こえる。この原理は、フィリップス社によって「Incredible sound」という商品名で多くのテレビやオーディオ機器に採用されている。^[20]スパイク・リー監督は1996年にニューヨークのウォール街を舞台にしたこのCMを制作した。^[21]

特殊なハウジングに収められた小型スピーカーは、ファンに比べて効率が高く、設計の自由度が高く、騒音や摩耗が少ないなどの利点を持つ合成ジェットを生成することができます。^[22]実験では、最大約40 cm ²の小さな表面では、合成ジェットはファンよりも冷却効果が高く、騒音も少ないことが示されています。

てんかん、睡眠、心房細動などの心臓疾患、血圧、心拍数、呼吸数などのバイタルサインのモニタリングは、光電式容積脈波計（PPG）を使用することで、患者の妨げにならずに行うことができます。PPGセンサーは、スポーツウォッチなどのブレスレットに簡単に組み込むことができ、加速度計で拡張するとさらに効果的です。^[23]

出版された論文と米国特許のリストはロナルド・M・アーツのホームページに掲載されています。^[24]