Back

120 éve született Alec Harley Reeves, a PCM szabadalmaztatója, a digitális világ megalapozója

Sokan azt mondják, hogy a kevéssé ismert nevű Alec Reeves a mai digitális világunk megalapozója és ez az állítás nem is jár messze az igazságtól. Ennek ellenére kevés helyen találkozunk a nevével – és ez nem csak itthon, hanem nemzetközi szinten is igaznak tűnik. Pedig az impulzus-kód moduláció szabadalma a mai digitalizált világ alapjait tette le, még ha akkoriban megvalósítani nem is lehetett, mert nem volt hozzá megfelelő technológiai szint. A következőkből azonban az is kiderül, hogy a második világháborúban is nagyot alkotott és utána még az optikai szálak kutatásában is eredményeket ért el. A 120 éves születésnapja alkalmára írt megemlékezés okán ezekkel is megismerkedhetünk.


Alec Reeves 1902. március 10-én született az Egyesült Királyságban, Londontól 30 km-re délre, Redhillben. Apja, Edward Ayearst Reeves a Királyi Földrajzi Társaság geodétája és térképésze volt, aki találkozott többek között Livingstone-nal, az őt megtaláló Henry Morton Stanley-vel és a térképészeti gyakorlatára támaszkodtak a Robert Peary és Frederick Cook közötti az Északi-sark elérése körüli elsőségi vitában.

Az ebben az intellektuális légkörben felcseperedett Alec a londoni Imperial College-ben szerezte meg mérnöki diplomáját majd 1923-ban az International Western Electric-nél kezdte meg a karrierjét. A céget 1925-ben az International Telephone and Telegraph vette át, így Reeves 1927-ben az ITT párizsi laboratóriumába, az LMT-be (La Matériel Téléphonique) került. Itt az LMT kiváló vezetőjével, Maurice Deloraine-nel – aki 1925-től 1948-ig vezette a laboratóriumot – dolgozott együtt. Reeves és kollégái itt hozták létre az első rádiótelefon-összeköttetést a La Manche-csatornán, majd az Atlanti-óceánon keresztül. Ezen kívül Reeves tökéletesítette a kondenzátor mikrofont és a rövidhullámú rádiózásban az egy oldalsávos átvitelben is jelentős előrelépést tett.

Párizsban kezdett el gondolkodni azon is, hogy lehetne az analóg rendszerek egyik nagy hátrányán segíteni. Ezekben a rendszerekben ugyanis a hasznos jellel együtt erősítették a zajokat és az átviteli hibákat is, mert nem volt mód ezeket elkülöníteni. Így az analóg jelre rászuperponálódó zajokat már nem lehetett eltávolítani az átvitt jelekről. A megoldására egy radikális alternatívát gondolt ki: Bell 1876-os találmánya óta a beszédjellel modulálták az átvitelt, ehelyett Reeves azt javasolta, hogy rendszeres időközönként vegyenek mintát a beszédjelből és ezeket a mintákat továbbítsák. Az ezekre rászuperponálódó zajokat ugyanis az erősítéskor el lehet tüntetni, regenerálni lehet a jeleket.

Mai fejünkkel nézve – amikor mindent digitalizálunk – ez a gondolat triviálisnak tűnik, de az 1930-as években teljesen új gondolat volt, amit persze azon a technikai színvonalon – az elektroncsövek világában – persze nem lehetett megvalósítani. Éppen ezért volt ez nagy gondolat és Reeves még 1937-ben benyújtotta a szabadalmi kérvényét a francia Szabadalmi Hivatalhoz, amit aztán 833 929 számon el is fogadtak. A szabadalmat aztán az Egyesült Királyságban és az USA-ban is levédte a következő évben.

Reeves ezzel megalapozta a digitális beszédátvitel és a digitális telefónia alapjait. A PCM (Pulse Code Modulation) csak a tranzisztor feltalálása után lett realitássá, de Reeves ezzel a szabadalommal megalapozta a digitalizációt. A PCM kódolást először a Bell Laboratórium használta az első olyan komplex rádiórendszernél, melyen Churchill és Roosevelt beszélt egymással teljes biztonsággal a második világháború alatt.

Reeves ezt már nem Párizsban érte meg. Amikor a német csapatok elfoglalták Franciaországot, akkor még éppen időben átmenekült Spanyolországba, majd mindenét hátrahagyva egy szénszállító hajón eljutott Angliába. Hamarosan a Scientific Intelligence csoportjában találta magát, ahol Robert Watson-Watt és Albert Percival Rowe csapatában találta magát, ahol titokban a radar továbbfejlesztésén dolgoztak. Reeves, mint elkötelezett pacifista itt hamar megértette, hogy az egyetlen megoldás a béke megteremtésére Hitler legyőzése.

Ez azonban egyre nehezebbnek tűnt. A német bombázások szinte kőtörmeléket csináltak az angol városokból, de a támadásokat sikerült visszaverni és a RAF is megkezdte a német területek éjszakai bombázását a hadi üzemek és a többi ipari létesítmények megsemmisítésére. A problémát viszont az okozta, hogy a brit légierőnek sem gyakorlata, sem pedig olyan navigációs eszköze nem volt, ami segíttette volna a vakon történő bombázást, így mérföldekkel vétették el a kijelölt célokat. Így bizony a vereség biztosnak látszott. A probléma megoldására felkért Reeves ismét egy újszerű megoldást javasolt. Abból indult ki, hogy a légierőnek egy pontos jelzés kell arról, hogy mikor ér a célpont fölé, mikor kell kioldania a bombát. Ezt az 1935-ben feltalált radar segítségével nem lehetett segíteni, mert annak a mérési pontossága nem volt ehhez megfelelő. Reeves ezért azt javasolta, hogy létesítsenek két eltérő ponton rádióvezérlést a repülők számára. Az első rádió, a „Macska” azt a célt szolgálja, hogy egy, a célponton áthaladó íven vezérli végig a repülőgépeket. Ezt egy igen szellemes megoldással oldották meg. Az első rádiópont egy rádiójelet küldött a vevővel felszerelt bombázó felé, aki azt a vétele után azonnal visszaigazolta. Ebből a vezérlő rádióponton ki tudták számolni a repülőgép távolságát, mintha csak radarjelet vettek volna. Ebből pontosan látták, hogy az ideális ívhez képest a repülőgép közelebb vagy távolabb van. Az eltérést úgy jelezték, hogy közelebbi pozíció esetén hosszú rádiójeleket adtak egy adott frekvencián, távolabbi jelek esetén pedig a hosszú rádiójelek szüneteibe illő rövid jeleket küldtek. A pilóta ebből rögtön tudta, merre kell korrigálnia. Ha az ideális ívet elérte, akkor a két jelet egyszerre hallotta, ami egy folytonos sípolássá olvadt össze a fejhallgatóban.

Ekkor lépett be a második rádióadó, melyet „Egér”-nek hívtak. Az Egérk egy egyenes vonalat jelölt ki a térképen, az első sugárban pár perccel a cél elérése előtt metszve az ideális ívet, majd a második sugárban a bomba kioldásának a pillanatát jelezve. A két különböző magasságú figyelmeztető hang tökéletesen instruálta a lövészt a bomba kioldásához. Mivel a fejhallgatóban hallható hangok a pilótákat leginkább az oboa hangjára emlékeztették, így a rendszer az „OBOE”, azaz oboa nevet kapta.

A módszert többször is tesztelték, majd az éles bevetésére 1943. március 12-én és 13-án került sor, amikor a német hadiipar egyik fellegvárát, az Essen melletti Krupp műveket sikerült teljesen megbénítani. A hatásfok akkor is tökéletes volt, amikor vastag felhőtakaró fedte a célpontokat. A háború végéig több száz eredményes támadást hajtott végre a RAF német célpontok ellen az Oboa rendszer támogatásával. A háború vége felé pedig a németek által körbezárt Hollandiába juttattak el légi úton élelmiszercsomagokat az Oboa segítségével a „Manna művelet” keretében. Reeves ezzel a fejlesztésével bizonyos értelemben a második világháború lezárásának a felgyorsításához is hozzájárult.

A háború után Reeves ismét az ITT-ben folytatta tevékenységét, a Standard Telecommunication Laboratories csapatát erősítette először Londonban, majd Harlow-ban, ahol a későbbi Nobel-díjas Charles K. Kao és George Hockham mellett az optikai szálakkal kapcsolatos kutatásokban vett részt és sikerült az első, gyakorlatban is használható optikai szálat létrehozniuk. Innen ment nyugdíjba is az 1960-as évek közepén.

Azt gondolnánk, hogy Reeves életét végig a racionális témák uralták, de volt neki egy másik oldala is. Nagyon sokat foglalkozott az emberi agy különleges képességeivel és kapacitásával is. Vonzódott a paranormális jelenségekhez, sokat próbálkozott az emberi gondolatok kisugárzásának a megmérésével és a halottakkal való szellemi kapcsolattartással. Úgy gondolta, hogy cselekedeteit, eredményeit az 1876-ban elhunyt Michael Faraday sugallja a túlvilágról. Akárhogy is hitte, eredményei jelentős befolyással vannak a mai világunkra, a PCM sikere tette lehetővé a digitalizálás széleskörű elterjedését és a mai digitális világunk elméleti alapkövét is lerakta ezzel. Ennek elismeréséül 1969-ben megkapta a Brit Birodalom Rendje Commander fokozatát. Aktív élete során összesen 82 szabadalom fűződött a nevéhez.

Alec Harley Reeves 1971. október 13-án hunyt el 69 éves korában Harlow-ban, az otthonában.


dr. Bartolits István