エアハルト・キーツ

エアハルト・カール・キーツ博士（1909年8月22日 - 1982年4月6日）は、ドイツ生まれの物理学者で、ビデオ信号の周波数の恒常性を研究した。

エアハルト・カール・キーツは、1909年8月22日、ドイツのライプツィヒで数学教師ゲオルクとアンナ・キーツの長男として生まれました。ライプツィヒのニコライ学校に通い、その後ライプツィヒ大学で物理学、数学、化学を学びました。1938年2月に理学博士号を取得しました。さまざまな科学分野を研究することで、状況のさまざまな側面を概観できるようになりました。その過程で、彼は政治の進行に対しても独立した批判的な見方を持っていました。彼は政治に非常に興味を持っていましたが、国家内で勃興する過激主義には反対でした。大学在学中の1929年5月から1938年2月まで、彼は大学物理学研究所の研究室でテレビの先駆者であるアウグスト・カロルス博士^[1]の助手を務めた。1938年3月から1945年5月まで、彼は同じ研究室で物理学者としてテレビ、高周波、増幅技術の分野で独立した研究を行った。テレビ以外では、彼の主な研究分野は音叉と振動結晶による極めて一定の振動の発生であった。第二次世界大戦中、彼はライプツィヒ大学物理学研究所への爆撃の瓦礫の中に2度埋もれた。

1941 年 8 月 9 日、彼は 1917 年 6 月 1 日生まれのギゼラ ラシヒと結婚しました。1945 年 6 月 15 日、彼らは 2 人の幼い子供と、彼の研究室の同僚であるハーバート マンゴールド博士とその妻と幼い娘とともに、米国軍によってミュンヘン郊外に避難しました。1947 年、彼らの長男は5 歳で敗血症で亡くなりました。戦争の最後の数か月間に中耳炎にかかり、体内に細菌が残っていたことと、戦後の混乱期にペニシリンが不足していたことで、治療は不可能でした。

1956年5月15日、彼は11歳から9か月の6人の子供を含む家族とともに、ドイツのハンブルクでインディペンデント・ガルフ・ラインズのオランダ貨物船「ヴィトマルサム」に乗り込み、米国への移住に出発した。

1956年6月10日、家族はテキサス州ヒューストンに到着し、そこからバスで441マイル南下して目的地のテキサス州エルサに向かった。しかし、彼の専門分野の仕事はなかったため、1956年9月、数年前に移住していたドイツ人の友人の助言により、家族はカリフォルニア州アルタデナに移住した。ここでエアハルト・キーツ博士は、パサデナにあるコンソリデーテッド・エレクトロダイナミクス社の研究部門に勤務し、エイドリアン・B・クックの下で計測記録装置の設計に参加した。1959年1月、家族はサンフランシスコ湾岸地域がシリコンバレーへと開発される時期にメンロパークに移住した。キーツ博士は、カリフォルニア州レッドウッドシティのアンペックス社に入社し、チャールズ・P・ギンズバーグが率いる研究・エンジニアリング部門のスタッフ電気技師となった。^[2] ここで、彼は1971年にシニアスタッフ技師として退職した^[3]。

残念ながら、彼はアメリカ社会に居場所がないと感じていた。母国への思いが募り、妻と共にドイツへの帰国を検討した。1971年7月、彼はまだ10代だった2人の末娘（妻は1967年に自動車事故で他界）と共に、客船ブレーメン号に乗ってニューヨークからブレーマーハーフェンへ向けて出発し、ドイツのダンコルツヴァイラー（バーデン＝ヴュルテンベルク州）に到着した。彼は1982年4月6日、ドイツのブリュートリンゲン（ニーダーザクセン州）で亡くなった。

彼は優れたチェロ奏者であり、ピアノも上手でした。クラシック音楽に対する彼の情熱的な愛は、ライプツィヒの音楽一家で育ち、コンサートに熱心に通い、自宅で音楽を演奏したことに由来しています。彼は第二次世界大戦前にはライプツィヒのオーケストラで、戦後はミュンヘンのオーケストラで演奏するのが好きでした。若い頃に中耳炎を患い、難聴になったため、後にオーケストラに参加するという夢は断たれました。この病気は彼に大きな影を落としました。しかし、彼は絶対音感を聞き取る耳を持っていました(娘のピアノの練習中に家の別の部屋から聞こえた「F ではなく、F シャープ、聞こえないの?」)。

彼は誠実で謙虚な人でした。家族をとても愛し、献身的に接し、子供たちに指針となる価値観を伝える必要があることを認識していましたが、たいていは威圧的な口調で話すため、子供たちは当時は受け入れませんでした。しかし、大人になって子供たちは、知的好奇心、クラシック音楽への愛、自然観察、天文学への興味、近くも遠くも周りの世界を発見しようとする冒険心など、自分たちに与えられた無形の賜物に気づきました。それは、ミュンヘン南部の村々への森の中の自転車日帰り旅行や山歩き、あるいはカリフォルニアへのバス旅行、後には中古のステーションワゴンに乗ってその州の自然の美しさを目にするなどでした。6人の子供を持ち、限られた資産しかない男性にとって、それは容易なことではありませんでした。しかし、コンサートに行ったり、身の丈に合った旅行をすることは、物質的な快適さよりも重要でした。なぜなら、それらの経験が子供たちに永続的な印象を与え、心を形成するからです。彼の子供たちは、最も複雑な科学的プロセスを年齢相応の言葉で説明して概念を理解できるという彼の才能の恩恵を受けました。

彼は聖書の真実性を固く信じていましたが、翻訳の間違いに気づいていました。そのため、彼はさまざまな翻訳を比較することを生涯の研究としました。彼は、許しの神に対する揺るぎない信仰と、救いと楽園への希望を持ち続けました。

彼は幼い頃、第一次世界大戦を耐え、戦争と戦争の間の悲惨な時期に成人した。新しい家庭を持った彼は、第二次世界大戦を生き延びた。これらの経験から、いかなる形であれ戦争に協力することに抵抗を感じるようになった。彼は軍事開発に役立つ科学を嫌ったが、彼の資格のおかげで、軍事の第一線で活躍するキャリアから逃れることはほぼ不可能となり、後にそれらの製品を民間用に転用することになった。一方、彼が開発した技術は、ソ連とキューバ上空でのレーダーとビデオの飛行（1962年）を通じて、弾道ミサイルの必要性をより現実的に、はるかに低く評価し、奇襲攻撃を防ぐことにも貢献した。ソ連のミサイルの数は、実際には推測されていた数の4分の1から10分の1に過ぎないことが判明したからである。ソ連のミサイルがキューバに到着し準備されていることがわかり、被害が出る前にソ連にミサイルを撤去させる措置を講じることができた。^{[4] [5]}

1965 年 3 月、大学に通う長女に宛てた手紙の中で、彼は次のように書いている。

「私の考えでは、素晴らしい家族を持つことを除けば、研究者として生きること以上に満足できる人生の目的はない。」

エアハルト・カール・キーツの科学者としての経歴は、1938年2月に発表され、1939年にドレスデンで出版された博士論文「電気音叉の周波数恒常性に関する実験」から始まった。^[6] この研究は、レーダーやビデオなどのアプリケーションを開発するために非常に一定の時間測定が必要だったため、非常に興味深いものであった 。

非常に正確な内部周波数機構を使用した最初の電子時計には、非常に細かい歯のピニオンに直接電力を供給する小さな電気駆動音叉が組み込まれており、これが時計の針に減速伝達されていました。

テレビ開発における彼の初期の仕事には、巨大画像ディスプレイ用の 10 チャンネルおよび 200 チャンネルのテレビ システム、1000 ラインのテレビ システム、高周波での光電セルの動作に関する研究などが含まれています。その後、彼はビデオ信号などの高周波信号の磁気テープ記録の基礎研究と実用的な開発に大きく貢献しました。

解決する必要があった 2 つの困難な問題は、再生時の時間安定性に対する高い要求と、これまでの磁気記録技術の帯域幅の制約を克服することでした。記録時の高帯域幅の要求は、テープに対して横方向に非常に高速に回転する 4 つのヘッドのアセンブリによって達成されました。これにより、テープを低速で走行させても、非常に高速なヘッド対テープ速度が可能になりました。この方法によって、帯域幅を 3 桁拡張できました。通常の固定ヘッドでの 18 kHz から、回転ヘッドでの 20 MHz までです。これに関連して、1 つのヘッドから次のヘッドへの高速切り替えを解決する必要がありました。この回転ヘッドの原理は、この執筆時点ではすべてのプロ用ビデオ テープ レコーダーで採用されており、後にすべての家庭用ビデオ テープ レコーダーでも採用されています。

時間ベースの補正は、当初は非常に複雑な技術（個々のビデオ ラインがカソード ビームによって回転ディスクに記録され、2 番目のカソード ビームによって正確な時間グリッド内の他の場所でスキャンされる）で実現されていましたが、後に半導体回路によって実現されました。

エアハルト・キーツ博士は、1960年6月15日にアンペックス社向けに発表した「電子時間基準補正における問題と活動の概要」を執筆しました。ここでも、10分の1マイクロ秒未満のジッターを持つ正確な時間基準が問題となっており、これがなければビデオレコーダーは機能しません。^[7]

エアハルト・キーツ博士の「回転ヘッドレコーダーによる過渡現象のない時間安定信号再生」は、1963年にフロリダ州マイアミビーチで開催された全米宇宙電子シンポジウムの論文4.3に掲載されました。改訂版は1968年2月に出版されました。^[8]

1967年3月、彼と同僚のシド・ダムロンは技術論文「非常に高いビットレート、信頼性、密度でのデジタル録音」を執筆した。^[9]

1967年4月、エアハルト・キーツ博士は「マルチメガヘルツ帯域幅の磁気記録の開発」と題するプレゼンテーションを執筆した。このプレゼンテーションは、同僚のシド・S・ダムロンによって4月25日にニューヨークのグリフィス空軍基地のローマ航空開発センターで開催された広帯域記録シンポジウムで発表された。^[10]

1968年、カリフォルニア州レッドウッドシティのアンペックス社で働いていたシド・ダムロンとエアハルト・キーツは、 1968年12月発行の定期刊行物「モダン・データ」に「例外的に高密度なデータ記録」を発表しました（pp.28-31）。^[11]

アンペックス社を退職する直前、エアハルト・キーツ博士は「マルチトラックレコーダーで高密度に記録されたデジタル信号の電子トラックアライメント」と題する科学論文を執筆した。この論文は、アナログからデジタルへの録音の変化と1971年初頭の研究状況について扱っていた^。[12]

最初の用途は極地レーダー基地のレーダー信号、その後は高高度飛行する飛行機からのレーダー信号と画像、その後すぐに地球を周回し指定された地点にのみ画像を送信する衛星からの信号の高解像度画像記録となった。この概要から、機器がいかに小型軽量化されていったかが明らかになる。
「最新」のリール式テープレコーダー、およびAmpexのミサイル防衛用途の例は、Ampex Monitor 1961の記事に掲載されている。 ^[13] 小型化は主に新興のトランジスタ技術によって実現され、その後すぐに急速に複雑化する集積回路によって実現された。現在のビデオ録画装置を見ると、ビデオ録画と再生にどれほどの信号処理が必要か想像もつかない。最初のビデオレコーダーは、電子機器が詰まった複数のキャビネットに収納されていた。

テレビのビデオ録画は、実質的には軍事用途の副産物でした。1960 年代の終わりから 1980 年代にかけて、Ampex のビデオ テープ レコーダーは世界中のテレビ スタジオで使用されました。

エアハルト キーツ博士は、Ampex Corporation 在職中に、4 件の特許取得発明を開発し、Ampex Corp. に譲渡されました。

彼は他の特許の開発にも共同で参加した。

彼の妹であるゲルトラウト・キーツ博士（1913年3月31日 - 2001年8月11日）は、児童心理学者および作家として高い評価を得ました。
彼女の生涯と業績の概要（ドイツ語）

• 発明者一覧
• 物理学者一覧
• スパイ衛星
• 水晶発振器
• 4本組ビデオテープ
• アンペックス
• 科学史 - 物理学

• ドイツ国立図書館のカタログに掲載されているエアハルト・キーツ
• ヒュールデマン、アントン A. 電気通信の世界史 p. 296 アウグスト カロルス
• 無料特許オンライン: エアハルト・キーツ