Эдвин Ховард Армстронг - Edwin Howard Armstrong

Эдвин Х. Армстронг
EdwinHowardArmstrong.jpg
Эскиз Армстронга, c. 1954 г.
Родившийся(1890-12-18)18 декабря 1890 г.
Челси, Манхэттен, Нью-Йорк[1]
Умер1 февраля 1954 г.(1954-02-01) (63 года)
Манхэттен, Нью-Йорк, Нью-Йорк
НациональностьАмериканец
ОбразованиеКолумбийский университет
Род занятийИнженер-электрик, изобретатель
ИзвестенРадиотехника, в том числе изобретение FM радио
Супруг (а)
​
​
(м. 1922; его смерть1954)​
НаградыПочетная медаль IEEE (1917)
Медаль IEEE Эдисона (1942)

Эдвин Ховард Армстронг (18 декабря 1890 г.[2] - 1 февраля 1954 г.[3]) был американцем инженер-электрик и изобретатель, кто разработал FM (модуляция частоты ) радио и супергетеродинный система приемника. Он обладатель 42 патентов и получил множество наград, в том числе первую Медаль за отвагу награжден Институтом Радиоинженеров (ныне IEEE ), французский Почетный легион, 1941 г. Франклин Медаль и 1942 г. Медаль Эдисона. Он был введен в должность Национальный зал славы изобретателей и включен в Международный союз электросвязи список великих изобретателей.

Ранние годы

Дом детства Армстронга, 1032 Уорбертон-авеню, с видом на реку Гудзон в Йонкерсе, Нью-Йорк, c. 1975. Был снесен в ноябре 1982 года в результате пожара.

Армстронг родился в Челси район Нью-Йорка, самый старший из троих детей Джона и Эмили (урожденная Смит) Армстронг.[1] Его отец начал работать в молодом возрасте в американском филиале Oxford University Press, которая публиковала библии и стандартные классические произведения, и в конечном итоге заняла должность вице-президента.[3] Его родители впервые встретились в Северной пресвитерианской церкви, расположенной на 31-й улице и Девятой авеню. Семья его матери была тесно связана с Челси и активно участвовала в церковных функциях.[4] Когда церковь переместилась на север, Смиты и Армстронги последовали за ними, и в 1895 году семья Армстронга переехала из своего дома из коричневого камня на 347 West 29th Street в аналогичный дом на 26 West 97th Street в Верхний Вест-Сайд.[5] Семья комфортно принадлежала к среднему классу.

В возрасте восьми лет Армстронг заразился Хорея Сиденхема (тогда известный как Танец святого Вита ), редкое, но серьезное неврологическое расстройство, спровоцированное ревматической лихорадкой. Всю оставшуюся жизнь Армстронг страдал от физического тик усугубляется волнением или стрессом. Из-за этой болезни он отказался от школы и два года учился на дому.[6] Чтобы поправить его здоровье, семья Армстронга переехала в дом с видом на реку Гудзон, по адресу 1032 Warburton Avenue в Йонкерс. Семья Смитов впоследствии переехала по соседству.[7] Тик Армстронга и пропущенное время в школе привели к тому, что он стал социально замкнутым.

С раннего возраста Армстронг проявлял интерес к электрическим и механическим устройствам, особенно к поездам.[8] Он любил высоту и построил импровизированную антенную башню на заднем дворе, которая включала в себя стул боцмана за то, что поднимался вверх и вниз по ее длине, к заботе соседей. Большая часть его ранних исследований проводилась на чердаке дома его родителей.[9]

В 1909 году Армстронг поступил в Колумбийский университет в Нью-Йорке, где он стал членом главы Эпсилон Такси инженерного братства и учился у профессора Михаил Пупин в Hartley Laboratories, отдельном исследовательском подразделении в Колумбии. Другой его наставник, профессор Джон Х. Моркрофт, позже вспоминал, что Армстронг был сильно сосредоточен на интересующих его темах, но был несколько безразличен к остальным его занятиям.[10] Армстронг бросил вызов общепринятым взглядам и поспешил подвергнуть сомнению мнение как профессоров, так и коллег. В одном случае он рассказал, как обманом обманул инструктора, который ему не нравился, и получил сильное поражение электрическим током.[11] Он также подчеркнул практическое значение, а не теоретическое, заявив, что прогресс был, скорее, результатом экспериментов и рассуждений, чем математических расчетов и формул "математическая физика ".

Армстронг окончил Колумбийский университет в 1913 году и получил степень инженера-электрика.[12]

В течение Первая Мировая Война Армстронг служил в Сигнальный корпус капитаном, позже майором.[12]

После окончания колледжа он получил годовое назначение на 600 долларов в качестве лаборанта в Колумбийском университете, после чего он номинально работал научным сотрудником с зарплатой в 1 доллар в год под руководством профессора Пупина.[13] В отличие от большинства инженеров, Армстронг так и не стал корпоративным сотрудником. Он создал самофинансируемую независимую лабораторию исследований и разработок в Колумбии и полностью владел своими патентами.

В 1934 году он заполнил вакансию, образовавшуюся после смерти Джона Х. Морекрофта, получив назначение профессором электротехники в Колумбийском университете - должность, которую он занимал всю оставшуюся жизнь.[14]

Ранняя работа

Регенеративный контур

Схема "обратной связи" Армстронга, из Радиовещание т. 1 шт. 1 1922 г.

Армстронг начал работать над своим первым крупным изобретением, еще будучи студентом Колумбийского университета. В конце 1906 г. Ли де Форест изобрел трехэлементный (триод) "сетка Аудион" вакуумная труба. В то время не понимали, как работают электронные лампы. Первоначальные Audions Де Фореста не имели высокого вакуума и проявляли голубое свечение при умеренных напряжениях на пластинах; Де Форест улучшил вакуум для Федерального телеграфа.[15] К 1912 году работа вакуумных ламп была понята, и регенеративные схемы, использующие высоковакуумные лампы, получили признание.

В детстве Армстронг экспериментировал с ранним темпераментным «газообразным» Audions. Вдохновленный более поздними открытиями, он проявил живой интерес к детальному научному пониманию того, как работают электронные лампы. Вместе с профессором Моркрофтом он использовал осциллограф провести комплексные исследования.[16] Его прорывное открытие определило, что использование положительный отзыв (также известен как "регенерация" ) произвел усиление в сотни раз больше, чем было достигнуто ранее, при этом усиленные сигналы теперь достаточно сильны, чтобы приемники могли использовать громкоговорители вместо наушников. Дальнейшее исследование показало, что при увеличении обратной связи выше определенного уровня электронная лампа переходит в колебание, таким образом, может также использоваться в качестве радиопередатчика непрерывного действия.

Начиная с 1913 года Армстронг подготовил серию исчерпывающих демонстраций и документов, которые тщательно документировали его исследования.[17] и в конце 1913 г. подал заявку на патентную защиту регенеративный контур. 6 октября 1914 г. Патент США 1,113,149 был выпущен за его открытие.[18] Хотя Ли де Форест изначально не принимал во внимание выводы Армстронга, начиная с 1915 года де Форест подал серию конкурирующих патентных заявок, которые в значительной степени копировали утверждения Армстронга, теперь заявляя, что он первым открыл регенерацию, основываясь на записи в записной книжке 6 августа 1912 года, когда работал в Федеральном ведомстве Телеграфная компания, до 31 января 1913 года, признанная Армстронгом. В результате в патентном ведомстве было проведено слушание о вмешательстве для определения приоритета. Де Форест был не единственным вовлеченным изобретателем - среди четырех конкурирующих истцов были Армстронг, де Форест, Ленгмюр из General Electric и Александр Мейснер, гражданин Германии, в результате чего его заявление было конфисковано Офис опекуна иностранного имущества во время Первой мировой войны.[19]

После окончания Первой мировой войны Армстронг заручился поддержкой юридической фирмы Pennie, Davis, Martin and Edmonds. Для финансирования своих юридических расходов он начал выдавать непередаваемые лицензии на использование регенеративных патентов избранной группе небольших фирм по производству радиооборудования, и к ноябрю 1920 года 17 компаний получили лицензии.[20] Эти лицензиаты платили 5% роялти со своих продаж, которые были ограничены только «любителями и экспериментаторами». Тем временем Армстронг рассмотрел варианты продажи коммерческих прав на свою работу. Хотя очевидным кандидатом был Радиокорпорация Америки (RCA), 5 октября 1920 г. Westinghouse Electric & Manufacturing Company выбрала опцион на $ 335 000 на коммерческие права как на регенеративный, так и на супергетеродинный патенты, с дополнительными 200 000 долларов, которые должны были быть уплачены, если Армстронг одержал победу в споре о регенеративном патенте. Westinghouse воспользовалась этим правом 4 ноября 1920 года.[21]

Судебные разбирательства, связанные с патентом на регенерацию, были разделены на две группы судебных дел. Первоначальный судебный иск был инициирован в 1919 году, когда Армстронг подал в районный суд на компанию де Фореста, заявив о нарушении патента 1,113,149. Этот суд вынес решение в пользу Армстронга 17 мая 1921 года. Вторая линия судебных дел, возникшая в результате слушания дела о вмешательстве в патентное ведомство, имела другой исход. Комиссия по вмешательству также встала на сторону Армстронга, но он не хотел рассчитываться с де Форестом за меньшую, чем то, что он считал полной компенсацией. Под таким давлением де Форест продолжил свою юридическую защиту и обжаловал решение комиссии по вмешательству в окружной суд округа Колумбия. 8 мая 1924 года этот суд постановил, что изобретателем регенерации следует считать де Фореста. Армстронг (вместе с большей частью инженерного сообщества) был шокирован этими событиями, и его сторона обжаловала это решение. Хотя судебное разбирательство дважды проходило в Верховном суде США, в 1928 и 1934 годах, ему не удалось отменить это решение.[22]

В ответ на второе решение Верховного суда, признавшего де Фореста изобретателем регенерации, Армстронг попытался вернуть свою Почетную медаль IRE 1917 года, которая была награждена «в знак признания его работы и публикаций, посвященных действию колеблющихся и не подверженных действию колебаний. колеблющийся звук ". Правление организации отказало ему в разрешении и выступило с заявлением, что оно «решительно подтверждает первоначальную награду».

Схема супергетеродина

Армстронг в своем Сигнальный корпус униформа во время Первая Мировая Война

Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну в апреле 1917 года. Позже в том же году Армстронг был назначен капитаном в Корпус связи армии США и был направлен в лабораторию в Париже, Франция, для помощи в развитии радиосвязи для военных действий союзников. Он вернулся в США осенью 1919 года, получив звание майора.[8] (Во время обеих мировых войн Армстронг разрешил военным США бесплатно использовать свои патенты.)

В этот период наиболее значительным достижением Армстронга была разработка схемы радиоприемника «сверхзвуковой гетеродин», который вскоре был сокращен до «супергетеродина».[3] Эта схема сделала радиоприемники более чувствительными и селективными и широко используется сегодня. Ключевой особенностью супергетеродинного подхода является смешение входящего радиосигнала с локально генерируемым сигналом различной частоты в радиоприемнике. Этот контур называется смесителем. В результате получается фиксированная, неизменная промежуточная частота, или I.F. сигнал, который легко усиливается и обнаруживается следующими этапами схемы. В 1919 году Армстронг подал заявку на патент США на супергетеродинную схему, которая была выдана в следующем году. Этот патент впоследствии был продан Westinghouse.[23] Патент был оспорен, что вызвало еще одно слушание о вмешательстве в патентное ведомство.[24] Армстронг в конечном итоге проиграл эту патентную битву; хотя результат был менее спорным, чем в случае процедуры регенерации.[25]

Претендент был Люсьен Леви Франции, которые во время Первой мировой войны работали над развитием радиосвязи союзников. Он был награжден французскими патентами в 1917 и 1918 годах, которые охватывали некоторые из тех же основных идей, которые использовались в супергетеродинном приемнике Армстронга. AT&T, заинтересованная в развитии радиосвязи в то время, прежде всего для двухточечных расширений своих проводных телефонных станций, выкупила права США на патент Леви и оспорила грант Армстронга. Последующие судебные проверки продолжались до 1928 года, когда Апелляционный суд округа Колумбия отклонил все девять требований патента Армстронга, назначив приоритет семи из них Леви и по одному каждой - Эрнст Александерсон General Electric и Бертон В. Кендалл из Bell Laboratories.[26]

Хотя большинство ранних радиоприемников использовали регенерацию, Армстронг приблизился к RCA. Дэвид Сарнофф, которого он знал с момента демонстрации своего приемника регенерации в 1913 году, о корпорации, предлагающей супергетеродины как лучшее предложение для широкой публики.[27] (Продолжающийся патентный спор не был помехой, потому что обширные соглашения о перекрестном лицензировании, подписанные в 1920 и 1921 годах между RCA, Westinghouse и AT&T, означали, что Армстронг мог свободно использовать патент Леви.) Супергетеродинные наборы изначально считались чрезмерно сложными и дорогими, поскольку первоначальные конструкции требовали нескольких ручек настройки и использовали девять электронных ламп. Совместно с инженерами RCA Армстронг разработал более простую и менее дорогостоящую конструкцию. RCA представила свои супергетеродинные наборы Radiola на рынке США в начале 1924 года, и они сразу же достигли успеха, резко увеличив прибыль корпорации. Эти наборы считались настолько ценными, что RCA не лицензировала супергетеродин другим американским компаниям до 1930 года.[24]

Контур суперрегенерации

Армстронг, объясняющий сверхрегенеративный контур, Нью-Йорк, 1922 год.

Юридическая битва за регенерацию имела для Армстронга один удачный исход. Пока он готовил устройство для противодействия иску патентного поверенного, он «случайно столкнулся с феноменом суперрегенерации», когда, быстро «гасив» колебания вакуумной лампы, он смог достичь еще более высоких уровней усиление. Год спустя, в 1922 году, Армстронг продал свой патент на супер-регенерацию RCA за 200 000 долларов плюс 60 000 акций корпорации, которые позже были увеличены до 80 000 акций в счет оплаты консультационных услуг. Это сделало Armstrong RCA крупнейшим акционером, и он отметил, что «продажа этого изобретения принесла мне больше, чем продажа рекуперативной схемы и супергетеродина вместе взятых».[28] RCA предполагала продавать линейку супергетеродинных приемников до тех пор, пока супергетеродинные наборы не будут усовершенствованы для обычных продаж, но оказалось, что схема не была достаточно избирательной, чтобы сделать ее практичной для радиовещательных приемников.

Широкополосное FM-радио

«Статические» помехи - посторонние шумы, вызванные такими источниками, как грозы и электрооборудование, - мешали ранней радиосвязи с использованием амплитудная модуляция и озадачили многочисленных изобретателей, пытающихся его устранить. Многие идеи по устранению статического электричества были исследованы без особого успеха. В середине 1920-х Армстронг начал поиск решения. Первоначально он безуспешно пытался решить проблему, изменив характеристики AM-передач.

Один из подходов заключался в использовании модуляция частоты (FM) передачи. Вместо изменения силы несущей, как в случае с AM, частота несущей была изменена для представления желаемого аудиосигнала. В 1922 г. Джон Реншоу Карсон AT&T, изобретатель Однополосная модуляция (SSB) опубликовал подробный математический анализ, который показал, что FM-передачи не дают никаких улучшений по сравнению с AM.[29] Хотя Правило полосы пропускания Карсона Поскольку FM сегодня важен, этот обзор оказался неполным, потому что он анализировал только то, что сейчас известно как "узкополосный" FM.

В начале 1928 года Армстронг начал исследование возможностей FM. Хотя в то время в исследованиях FM были и другие люди, он знал о проекте RCA, чтобы выяснить, менее подвержены ли передачи на коротких волнах FM замиранию, чем AM. В 1931 году инженеры RCA построили успешную коротковолновую линию FM, передающую сигналы Шмелинга–Стриблинг Бой транслировался из Калифорнии на Гавайи, и в то время было отмечено, что на сигналы, похоже, статика меньше влияла. Проект не продвинулся дальше.[30]

Тайно работая в подвальной лаборатории Колумбийского университета. Философский зал Компания Armstrong разработала "широкополосную" FM-передачу, обнаружив при этом значительные преимущества по сравнению с более ранними "узкополосными" FM-передачами. В "широкополосная" FM-система отклонения несущей частоты сделаны намного большими по величине, чем частота звукового сигнала; можно показать, что это обеспечивает лучшее подавление шума. 26 декабря 1933 года ему было выдано пять патентов США, охватывающих основные характеристики новой системы.[31] Первоначально основным заявлением было то, что его FM-система была эффективной при фильтрации шума, производимого в приемниках электронными лампами.[32]

У Армстронга было постоянное соглашение о предоставлении RCA Право первого выбора к его патентам. В 1934 году он представил свою новую систему президенту RCA Сарнову. Сарнофф был несколько сбит с толку его сложностью, так как он надеялся, что можно будет устранить статическое электричество, просто добавив простое устройство к существующим приемникам. С мая 1934 г. по октябрь 1935 г. Армстронг проводил полевые испытания своей FM-технологии в лаборатории RCA, расположенной на 85-м этаже здания. Эмпайр Стейт Билдинг в Нью-Йорке. Антенна, прикрепленная к шпилю здания, передавала сигналы на расстояние до 80 миль (130 км).[33] Эти тесты помогли продемонстрировать возможности FM по снижению статического электричества и высокой точности воспроизведения. RCA, которая вкладывала значительные средства в совершенствование телевещания, предпочла не вкладывать средства в FM и поручила Армстронгу убрать свое оборудование.[34]

Отказавшись от маркетингового и финансового влияния RCA, Армстронг решил профинансировать собственное развитие и установить связи с более мелкими представителями радиоиндустрии, в том числе Зенит и General Electric, чтобы продвигать свое изобретение. Армстронг считал, что FM может заменить станции AM в течение 5 лет, что он продвигал как толчок для индустрии производства радиоприемников, а затем страдающих от последствий Великая депрессия. Устаревание существующих AM-радиопередатчиков и приемников потребует от станций покупки передатчиков на замену, а для слушателей - приемников с поддержкой FM. В 1936 году он опубликовал в журнале Труды IRE это документально подтвердило превосходные возможности использования широкополосного FM.[35] (Этот документ будет перепечатан в августовском выпуске журнала Труды IEEE.)[36] Годом позже статья Мюррея Г. Кросби (изобретателя Система Кросби для FM Stereo) в том же журнале[37] провел дальнейший анализ характеристик широкополосной ЧМ и ввел понятие «порог», продемонстрировав, что существует превосходная соотношение сигнал шум когда сигнал сильнее определенного уровня.

В июне 1936 года Армстронг официально представил свою новую систему в США. Федеральная комиссия связи (FCC) штаб-квартира. Для сравнения, он проиграл джазовую пластинку с помощью обычного AM-радио, а затем переключился на FM-передачу. А United Press Корреспондент присутствовал и рассказал в репортаже телеграфной службы, что «если бы аудитория из 500 инженеров закрыла глаза, они бы поверили, что джазовый оркестр находится в той же комнате. Никаких посторонних звуков не было». Более того, «несколько инженеров заявили после демонстрации, что они считают изобретение доктора Армстронга одной из самых важных разработок в области радиосвязи с момента появления первых кристаллов для наушников». Армстронг был процитирован как сказал, что он может «представить себе время недалеко, когда использование диапазонов сверхвысоких частот будет играть ведущую роль во всем радиовещании», хотя в статье отмечалось, что «переключение на сверхвысокочастотную систему будет означают поломку существующего вещательного оборудования и имеющихся приемников в домах, что в конечном итоге приводит к расходам в миллиарды долларов ".[38]

В конце 1930-х годов, когда технический прогресс сделал возможным передачу на более высоких частотах, FCC исследовала возможности увеличения количества радиовещательных станций в дополнение к идеям по улучшению качества звука, известному как «высокая точность воспроизведения». В 1937 году он представил то, что стало известно как Группа Apex, состоящий из 75 частот вещания от 41,02 до 43,98 МГц. Как и в стандартном диапазоне вещания, это были станции AM, но с более высоким качеством звука - в одном примере частотная характеристика от 20 Гц до 17000 Гц +/- 1 дБ - потому что разнесение станций составляло 40 кГц вместо 10 кГц, используемых на оригинальный диапазон AM.[39] Армстронг работал, чтобы убедить FCC, что диапазон FM-радиостанций будет лучшим подходом. В том же году он профинансировал строительство первой FM-радиостанции, W2XMN (потом KE2XCC ) в Альпайн, Нью-Джерси. Инженеры FCC полагали, что передачи с использованием высоких частот будут проходить немногим дальше, чем расстояние прямой видимости, ограниченное горизонтом. При работе с мощностью 40 киловатт на частоте 42,8 МГц станцию ​​можно было четко слышать на расстоянии 100 миль (160 км), что соответствовало дневному охвату полной мощности 50-киловаттной станции AM.[40]

Исследования FCC, сравнивающие передачи станции Apex с FM-системой Армстронга, пришли к выводу, что его подход лучше. В начале 1940 года FCC провела слушания по поводу создания коммерческой FM-службы. После этого обзора FCC объявила о создании диапазона FM с 1 января 1941 года, состоящего из сорока каналов шириной 200 кГц в диапазоне 42–50 МГц, при этом первые пять каналов зарезервированы для образовательных станций. Существующие станции Apex были уведомлены о том, что им не будет разрешено работать после 1 января 1941 года, если они не будут переведены на FM.

Несмотря на то, что владельцы станций проявляли интерес к новому FM-диапазону, ограничения на строительство, введенные во время Второй мировой войны, ограничили рост новой службы. После окончания Второй мировой войны FCC перешла на стандартизацию распределения частот. Одной из проблемных областей было влияние тропосферный и Спорадическое распространение E, которые временами отражают сигналы станций на больших расстояниях, вызывая взаимные помехи. Особенно спорное предложение, возглавляемое RCA, было то, что полоса FM-нужно быть перенесено на более высокие частоты, чтобы избежать этой проблемы. Армстронг яростно возражал против этого переназначения, но он проиграл. FCC приняла окончательное решение 27 июня 1945 года.[41] Он выделил 100 каналов FM в диапазоне 88–108 МГц, а прежний диапазон FM отнес к «негосударственной фиксированной и мобильной связи» (42–44 МГц), и телеканал 1 (44–50 МГц), что позволяет избежать проблем с помехами.[41] Период разрешения существующих FM-станций вещать как на низких, так и на высоких диапазонах закончился в полночь 8 января 1949 года, когда все передатчики диапазона низких частот были отключены, что сделало 395000 устаревших.[42] ресиверы, которые уже были куплены публикой для оригинальной группы. Хотя были изготовлены преобразователи, позволяющие набору FM нижнего диапазона принимать высокочастотный диапазон, они в конечном итоге оказались сложными в установке и зачастую не менее (или более дорогими), чем покупка нового набора высоких частот напрямую.[43]

Армстронг чувствовал, что переназначение диапазона FM было вызвано в первую очередь желанием вызвать сбой, который ограничил бы способность FM бросать вызов существующей радиоиндустрии, включая свойства AM-радио RCA, которые включали радиосеть NBC, а также другие основные сети, включая CBS, ABC. и взаимное. Считалось, что это изменение было одобрено AT&T, поскольку устранение FM-ретрансляционных станций потребовало бы, чтобы радиостанции арендовали проводные линии связи у этой компании. Особенно раздражало то, что Федеральная комиссия связи США отнесла телевизионный канал 1 к сегменту 44–50 МГц старого диапазона FM. Канал 1 был позже удален, так как периодический распространение радио сделает невозможным просмотр сигналов местного телевидения.

Хотя переход на FM-диапазон стал экономическим спадом, были основания для оптимизма. В книге Чарльза А. Зипмана, опубликованной в 1946 году, радиостанции были названы «вторым шансом для радио».[44] В конце 1945 года Армстронг заключил контракт с Джоном Орром Янгом, одним из основателей фирмы по связям с общественностью. Янг и Рубикам, провести общенациональную кампанию по продвижению FM-вещания, особенно образовательными учреждениями. Размещение статей, рекламирующих как лично Армстронга, так и FM, было сделано с публикациями общего тиража, включая Нация, Удача, Нью-Йорк Таймс, Atlantic Monthly, и The Saturday Evening Post.[45]

В 1940 году RCA предложила Армстронгу 1000000 долларов за неисключительную бесплатную лицензию на использование его патентов FM. Он отказался от этого предложения, поскольку считал, что это было бы несправедливо по отношению к другим лицензированным компаниям, которые должны были платить 2% гонорара за свои продажи. Со временем этот тупик с RCA доминировал в жизни Армстронга. В ответ RCA провела собственное исследование FM и в конечном итоге разработала систему FM, не нарушающую авторские права. Корпорация призвала другие компании прекратить выплату гонораров Армстронгу. Возмущенный этим, в 1948 году Армстронг подал иск против RCA и Национальной телерадиовещательной компании, обвинив их в нарушении патентных прав и в том, что они «сознательно намеревались воспрепятствовать и снизить стоимость» его изобретения, за что он потребовал тройную компенсацию. Хотя он был уверен, что этот иск будет успешным и приведет к крупному денежному вознаграждению, последовавшие за этим длительные юридические маневры в конечном итоге начали подрывать его финансы, особенно после того, как в конце 1950 года истек срок действия его основных патентов.[46]

FM радар

Во время Второй мировой войны Армстронг обратил свое внимание на исследования FM-радаров непрерывного излучения, финансируемые по государственным контрактам. Армстронг надеялся, что характеристика борьбы с помехами широкополосного FM и узкая полоса пропускания приемника для уменьшения шума увеличат дальность действия. Первичная разработка проходила в лаборатории Армстронга в Альпине, штат Нью-Джерси. Двойной комплект оборудования был отправлен в сигнальную лабораторию Эванса армии США. Результаты его расследования были безрезультатными, война закончилась, и проект был закрыт армией.

Под именем Проект Диана, сотрудники Evans рассмотрели возможность отражения радиолокационных сигналов от Луны. Расчеты показали, что стандартный импульсный радар, такой как стандартный SCR-271, не справится с этой задачей; потребуются более высокая средняя мощность, гораздо более широкие импульсы передатчика и узкая полоса пропускания приемника. Они поняли, что оборудование Armstrong можно модифицировать для выполнения этой задачи. FM-модулятор передатчика был отключен, и передатчик настроен на создание четвертьсекундных импульсов CW. Узкополосный (57 Гц) приемник, который отслеживал частоту передатчика, получил управление пошаговой настройкой для компенсации возможного доплеровского сдвига на 300 Гц на лунных эхо-сигналах. Они достигли успеха 10 января 1946 года.

Смерть

Горький и измученный годами судебных тяжб и нарастающих финансовых проблем, Армстронг однажды набросился на свою жену кочергой, ударив ее по руке.[47] Она покинула их квартиру, чтобы остаться со своей сестрой Марджори Таттл в Грэнби, Коннектикут.[3]

Где-то в ночь с 31 января на 1 февраля 1954 года, когда его жена в Коннектикуте и трое слуг уехали на день, Армстронг снял кондиционер с окна в своей 12-комнатной квартире на 13-м этаже. River House в Манхэттен, Нью-Йорк, и прыгнул насмерть.[48] Его тело - полностью одетое, в шляпе, пальто и перчатках - было обнаружено утром на балконе третьего этажа сотрудником River House. В Нью-Йорк Таймс описал содержание своей предсмертной записки на двух страницах своей жене: «Он был убит горем из-за того, что не смог снова увидеть ее, и выразил глубокое сожаление о том, что причинил ей боль, самое дорогое в его жизни». В записке говорилось: «Храни тебя Бог, и Господь, помилуй мою Душу».[3][49] Дэвид Сарнофф отказался от какой-либо ответственности, сообщив Карл Дреер прямо, что «я не убивал Армстронга».[50] После его смерти друг Армстронга подсчитал, что 90 процентов его времени было потрачено на судебные тяжбы против RCA.[3] Сенатор США Джозеф Маккарти (R-Wisconsin) сообщил, что Армстронг недавно встретился с одним из своих исследователей и «смертельно боялся», что секретные открытия радара, сделанные им и другими учеными, «будут переданы коммунистам так быстро, как только могли быть разработаны».[51] Армстронг был похоронен на кладбище Locust Grove, Мерримак, Массачусетс.[52]

Наследие

После смерти мужа Мэрион Армстронг взяла на себя ведение судебных дел по его наследству. В конце декабря 1954 г. было объявлено, что через арбитраж урегулирование в размере "приблизительно 1 000 000 долларов США" было достигнуто с RCA. Дана Реймонд из Cravath, Swaine & Moore в Нью-Йорке выступила в качестве адвоката в этом судебном процессе. Мэрион Армстронг смогла официально утвердить Армстронга в качестве изобретателя FM после длительных судебных разбирательств по пяти его основным патентам FM:[53] с серией успешных исков, которые длились до 1967 года, против других компаний, признанных виновными в нарушении прав.[54]

Лишь в 1960-х годах FM-станции в Соединенных Штатах начали бросать вызов популярности диапазона AM, чему способствовала разработка FM-стерео компанией General Electric, а затем FCC. Правило FM о недопустимости дублирования, что ограничивало вещательные компании крупных городов с лицензиями AM и FM одновременным вещанием на этих двух частотах только в течение половины их часов вещания. FM-система Армстронга также использовалась для связи между НАСА и Программа Аполлон космонавты. (Он не имеет никакого известного отношения к астронавту Аполлона. Нил Армстронг.)

Армстронга называют «самым плодовитым и влиятельным изобретателем в истории радио».[55] Супергетеродинный процесс все еще широко используется в радиооборудовании. Спустя восемьдесят лет после своего изобретения FM-технология начала дополняться, а в некоторых случаях заменяться более эффективными цифровыми технологиями. Введение цифрового телевидения устранило аудиоканал FM, который использовался аналоговым телевидением, HD Радио добавила цифровые подканалы к станциям диапазона FM, а в Европе и Азиатско-Тихоокеанском регионе Цифровое аудиовещание были созданы диапазоны, которые в некоторых случаях полностью устранят существующие FM-станции.[56] Однако FM-радиовещание по-прежнему используется на международном уровне и остается доминирующей системой, используемой для услуг аудиовещания.

Личная жизнь

Армстронг и его новая жена Эстер Марион Макиннис в Палм-Бич в 1923 году. Радио - это портативный супергетеродин, который Армстронг построил в качестве подарка для нее.

В 1923 году, объединив свою любовь к высотам с ритуалами ухаживания, Армстронг поднялся на вершину холма. WJZ (теперь WABC) антенна, расположенная на крыше 20-этажного здания в Нью-Йорке, где он, как сообщается, делал стойку на руках, и когда свидетель спросил его, что побудило его «делать эти чертовы дураки», Армстронг ответил: «Я делаю это, потому что дух меня трогает ".[57] Армстронг договорился о том, чтобы сделать фотографии, которые он передал секретарю Дэвида Сарноффа Марион Макиннис.[58] Армстронг и Макиннис поженились в том же году.[9] Армстронг купил Hispano-Suiza автомобиль перед свадьбой, который он держал до своей смерти, и на котором он приехал в Палм-Бич, Флорида, для их медового месяца. Была сделана рекламная фотография, на которой он преподносил Марион первое в мире портативное супергетеродинное радио в качестве свадебного подарка.[8]

Он был заядлым игроком в теннис до травмы в 1940 году и пил Старомодный с ужином.[8] В политическом отношении один из его соратников описал его как «революционера только в области технологий - в политике он был одним из самых консервативных людей».[59]

В 1955 году Мэрион Армстронг основала Мемориальный исследовательский фонд Армстронга и участвовала в его работе до своей смерти в 1979 году в возрасте 81 года. У нее остались двое племянников и племянница.[60]

Среди ныне живущих родственников Армстронга - Стивен МакГрат из Кейп-Элизабет, штат Мэн, бывший советник губернатора штата Мэн по вопросам энергетики, и Адам Брехт, руководитель СМИ в Нью-Йорке, чей прадед по отцовской линии, Джон Фрэнк Макиннис, был братом Мэрион Армстронг. Племянница Эдвина Ховарда Армстронга, Жанна Хаммонд, которая представляла семью в документальном фильме Кена Бернса «Империя воздуха», умерла 1 мая 2019 года в Скарборо, штат Мэн. Мисс Хаммонд несколько лет работала в радиолаборатории своего дяди в Колумбийском университете после окончания колледжа Уэллсли в 1943 году.

Почести

В Философский зал в Колумбийский университет, где находилась подвальная лаборатория, где Армстронг разработал FM-радио.

В 1917 году Армстронг был первым, кто получил IRE (теперь IEEE) Медаль за отвагу.[61]

За работу на радио в военное время французское правительство предоставило ему Почетный легион в 1919 г.[12] Награжден 1941 г. Франклин Медаль, а в 1942 г. получил AIEE Медаль Эдисона «За выдающийся вклад в искусство электросвязи, особенно в рекуперативную схему, супергетеродин и частотную модуляцию».[12] В ITU добавила его в список великих изобретателей электричества в 1955 году.

Позже он получил две почетные докторские степени в Колумбии в 1929 году и в колледже Мюленберг в 1941 году.[62]

В 1980 году он был введен в должность Национальный зал славы изобретателей, и появился в США. Почтовая марка в 1983 г. Зал славы бытовой электроники назначил его в 2000 году «в знак признания его вклада и новаторского духа, которые заложили основу бытовой электроники». Колумбийский университет учредил университет Эдвина Ховарда Армстронга. Профессорство в Школе инженерии и прикладных наук его памяти.[1]

Философский зал, здание Колумбии, где Армстронг разработал FM, было объявлено Национальный исторический памятник. Дом детства Армстронга в Йонкерсе, штат Нью-Йорк, был признан программой National Historic Landmark и Национальный реестр исторических мест, хотя это было снято при сносе дома.[63][64]

Армстронг-холл в Колумбии был назван в его честь. Зал, расположенный в северо-восточном углу Бродвей и 112-я улица, первоначально была жилым домом, но после покупки университетом была преобразована в исследовательское пространство. В настоящее время здесь проживает Институт космических исследований Годдарда, научно-исследовательский институт, посвященный атмосферным и климатическим наукам, которым совместно руководят Колумбия и Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Витрина в углу дома. Ресторан Тома, давний объект, который вдохновил Сюзанна Вега песня "Закусочная Тома " and was used for establishing shots for the fictional "Monk's diner" in the "Сайнфельд " television series.

A second Armstrong Hall, also named for the inventor, is located at the United States Army Communications and Electronics Life Cycle Management Command (CECOM-LCMC) Headquarters at Aberdeen Proving Ground, Maryland.

Патенты

E. H. Armstrong patents:

[65] U.S. Patent and Trademark Office Database Search

The following patents were issued to Armstrong's estate after his death:

[66]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б c Tsividis, Yannis (Spring 2002). «Эдвин Армстронг: пионер радиоволн». Columbia Magazine. Living Legacies: Great Moments and Leading Figures in the History of Columbia University. New York: Columbia University. Получено 18 сентября, 2017.
  2. ^ Лоуренс П. Лессинг. "Edwin H. Armstrong". Британика. Получено 17 декабря, 2018.
  3. ^ а б c d е ж "Armstrong, FM Inventor, Dies In Leap From East Side Suite". Нью-Йорк Таймс. 2 февраля 1954 г. с. 1. ISSN  0362-4331. Maj. Edwin H. Armstrong, whose inventions provided much of the basis for modern broadcasting, was found dead yesterday morning on a third-floor balcony of River House, 435 East Fifty-second Street. The 63-year-old electrical engineer had plunged from a window of his luxurious thirteenth-floor apartment, apparently late Sunday evening or during the night.
  4. ^ Man of High Fidelity by Lawrence Lessing (1956) п. 22
  5. ^ Lessing 1956, п. 23
  6. ^ Lessing 1956, п. 26
  7. ^ Lessing 1956, п. 24
  8. ^ а б c d Lessing 1956, п. 27
  9. ^ а б Wu 2010, п. 126
  10. ^ "Что каждый должен знать об истории радио: Часть II" by Prof. J. H. Morecroft, Радиовещание, August 1922, pages 294-302.
  11. ^ Империя Воздуха by Tom Lewis, 1991, pages 60-61.
  12. ^ а б c d Кто был кем в американской истории - военные. Чикаго: маркиз, кто есть кто. 1975. с. 15. ISBN  0837932017.
  13. ^ The Legacies of Edwin Howard Armstrong, "E. H. Armstrong" by Thomas Sykes, 1990, page 22.
  14. ^ "Major Armstrong Goes to Columbia". Нью-Йорк Таймс. August 7, 1934. p. 20. ISSN  0362-4331. The appointment of Major Edwin Howard Armstrong as Professor of Electrical Engineering at Columbia University yesterday by Dr. Nicholas Murray Butler, president of the university.
  15. ^ DeForest Radio Co. v. General Electric Co., 283 U.S. 664 (May 25, 1931). Fleming and Lilenfeld had advocated high vacuum. "Of critical importance in the present controversy is the effect of the presence of gas within the tube." "In consequence, the low vacuum tube is more sensitive both as a detector and as an amplifier than a tube of high vacuum." "August 20, 1912, the earliest date claimed for Langmuir, was rejected rightly, we think, by the District Court, which held that Langmuir was anticipated by Arnold in November, 1912. But before the earlier date, De Forest sought and obtained a high vacuum in the audions used as amplifiers, and observed that when the vacuum was too low the blue glow effect occurred at from 15 to 20 volts. To secure higher voltages from the audions used as amplifiers and to procure the requisite high vacuum, he had some of the bulbs re-exhausted while superheated. By August 1912, the Telegraph Company used De Forest amplifying audions at 54 volts, and by November, they were used by another at 67.5 volts. This was possible only because the tubes had been exhausted of gas, which would otherwise have ionized with blue glow at from 20 to 30 volts."
  16. ^ «Функциональные возможности Audion» by E. H. Armstrong, Электрический мир, December 12, 1914, pages 1149-1152.
  17. ^ Армстронг, Э. (August 2, 1917). «Функциональные возможности Audion». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 27 (1): 215–243. Дои:10.1111/j.1749-6632.1916.tb55188.x. S2CID  85101768.
  18. ^ Lewis (1991), pages 77, 87.
  19. ^ Там же., стр.192.
  20. ^ Изобретения и инновации в радиопромышленности by W. Rupert Maclaurin, 1949, page 122.
  21. ^ Radio Manufacturers of the 1920s: Volume 3 by Alan Douglas, 1991, page 3. Organized broadcasting barely existed when the initial amateur and experimental licenses were granted. By 1922 a broadcast boom in the US saw tremendous growth in the sale of radio receivers to the general public. Westinghouse tried to claim that these sales infringed on its rights, as they should be considered "commercial", but the courts disagreed. Thus, the companies that held these "amateur and experimental" license rights found they now had a valuable asset.
  22. ^ Douglas (1991), pages 193-198, 203.
  23. ^ MacLaurin (1949), page 106. "Westinghouse then made an even more important move by purchasing [on May 22, 1920] for $335,000 the Armstrong patents on the regenerative and superheterodyne circuits."
  24. ^ а б "Who Invented the Superheterodyne?" by Alan Douglas, originally published in The Legacies of Edwin Howard Armstrong from the "Proceedings of the Radio Club of America", Nov. 1990, Vol.64 no.3, pages 123-142. Page 139: "Lévy broadened his claims to purposely create an interference, by copying Armstrong's claims exactly. The Patent Office would then have to choose between the two inventors."
  25. ^ Lewis (1991), page 205. "...the case did not seem to affect Armstrong emotionally in the same way the regeneration suit did... Possibly he recognized the Frenchman did have some legitimate claim to the invention... Armstrong respected Levy in a way that he could not respect de Forest..."
  26. ^ Непрерывная волна: технологии и американское радио, 1900-1932 гг. by Hugh G. J. Aitken, 1985, page 467.
  27. ^ История радио до 1926 г. by Gleason L. Archer, 1938, стр. 297: "It appears that Armstrong first exhibited the device to the astute General Manager of RCA, David Sarnoff. Mr. Sarnoff had just concluded arrangements that involved ordering several millions' dollars worth of an improved type of radio... He was so impressed by the Armstrong invention that he at once halted these negotiations..."
  28. ^ Maclaurin (1949). October 12, 1947 letter from Armstrong to the author, page 122.
  29. ^ Carson, J. R. (February 1922), "Notes on the theory of modulation", Труды Института Радиоинженеров., 10 (1): 57–64, Дои:10.1109/jrproc.1922.219793
  30. ^ Early FM Radio by Gary L. Frost, 2010, pages 72-73.
  31. ^ Raymond, Dana M. "Air War: Legal Battles Over FM Radio". Вникать. Колумбийский университет. Архивировано из оригинал 15 мая 2008 г.
  32. ^ Frost (2010), page 95.
  33. ^ Wu 2010, п. 125
  34. ^ Katzdorn, Mike. "Beginning of Armstrong's FM station W2XMN at Alpine, NJ (1937)". Получено 19 декабря, 2011.
  35. ^ Армстронг, Э. (May 1936), "A method of reducing disturbances in radio signaling by a system of frequency modulation", Proc. IRE, 24 (5): 689–740, Дои:10.1109/jrproc.1936.227383, S2CID  43628076
  36. ^ Армстронг, Э. (August 1984), "A method of reducing disturbances in radio signaling by a system of frequency modulation", Proc. IEEE, 72 (8): 1042–1062, Дои:10.1109/proc.1984.12971
  37. ^ Crosby, M. G. (April 1937), "Frequency modulation noise characteristics", Proc. IRE, 25 (4): 472–514, Дои:10.1109/jrproc.1937.229050, S2CID  51643329
  38. ^ "New Radio Shown" (UP), Bellingham (Washington) Herald, June 17, 1936, page 2.
  39. ^ America's Apex Broadcasting Stations of the 1930s пользователя John Schneider.
  40. ^ "Armstrong, Edwin Howard". Текущая биография. The H. W. Wilson Company: 23–26. 1940 г.
  41. ^ а б AP (June 27, 1945). "Device to make FM Radios Work Under FCC Ruling". Новости Майами. 6-А. Получено 14 августа, 2017 - через Newspapers.com.
  42. ^ INS (June 27, 1945). "395,000 FM Radio Sets Must Be Replaced". Журнал вестник. п. 6. Получено 14 августа, 2017 - через Newspapers.com.
  43. ^ "Pre-War FM Radio Sets to Become Obsolete Saturday". Времена. January 6, 1949. p. 1. Получено 14 августа, 2017 - через Newspapers.com.
  44. ^ Radio's Second Chance by Charles A. Siepmann, 1946, pages 239-253.
  45. ^ "A Case study of Edwin Howard Armstrong's public relations campaign for FM" (thesis) by Jessica Francis, December 14, 2012, pages 16, 19.
  46. ^ Lewis (1991), pages 247-278, 300-328.
  47. ^ Stashower, Daniel (2002), The Boy Genius and the Mogul: the untold story of television, New York: Broadway Books, ISBN  0767907590, His health began to suffer and his behavior grew erratic. On one occasion he came to believe that someone had poisoned his food and insisted on having his stomach pumped. On another, his wife fled the house as Armstrong lashed out with a fireplace poker.
  48. ^ "Maj. Edwin Armstrong, Father of FM, Other Radio Inventions, Dead at 63", Радиовещание-Телевещание, February 8, 1954, pages 67-68.
  49. ^ Kaempffert, Waldemar (December 9, 1956). "Stubborn genus". Нью-Йорк Таймс. п. 297. ProQuest  113472829. After he penned the last sentence, "God keep you and the Lord have mercy on my soul," he put on his overcoat, hat and gloves and stepped out of a window thirteen stories above the ground.
  50. ^ Dreher (1976), page 207.
  51. ^ "Major Armstrong Felt Reds Stole His Ideas—McCarthy", Радиовещание-Телевещание, February 8, 1954, page 68.
  52. ^ Griffith, John (January 1, 2001). "Edwin Howard Armstrong". Найти могилу. Получено 20 декабря, 2011.
  53. ^ "Fm Suit Settlement Ends Six-Year Fight". Радиовещание-Телевещание. January 10, 1955. p. 84. the fm patent suit brought against RCA-NBC some years ago by the late Maj. Edwin H. Armstrong has been settled for approximately $1 million.
  54. ^ Lewis (1991), page 358.
  55. ^ Кэмпбелл, Ричард; Christopher R. Martin; Bettina Fabos (2011). Media and Culture: An Introduction to Mass Communication, 8th Ed. Макмиллан. п. 124. ISBN  978-0312644659.
  56. ^ "Norway to Become First Country to Switch Off FM Radio in 2017" by Scott Roxborough, Голливудский репортер, 20 апреля 2015 г.
  57. ^ Dreher (1976), page 46.
  58. ^ Lewis (1991), page 160. Three of the photographs are included in the pictorial section between pages 118-119.
  59. ^ Dreher (1976), page 208.
  60. ^ "Esther Armstrong, 81, the Wife Of Inventor of FM Radio System". Нью-Йорк Таймс. August 10, 1979. p. A13. ISSN  0362-4331. Esther Marion Armstrong, the wife of the late Maj. Edwin Howard Armstrong, a leading American inventor, died Wednesday at the Exeter (N.H.) Hospital, after a brief illness. She was 81 years old and lived in Rye Beach, N.H.
  61. ^ "IEEE Medal of Honor". Сеть глобальной истории IEEE. IEEE. 27 июня 2011 г.. Получено 7 июля, 2011.
  62. ^ "Edwin Howard Armstrong", Radio's 100 Men of Science by Orrin E. Dunlap, 1944, page 250.
  63. ^ Sheire, James (July 1975). "National Register of Historic Places Inventory/Nomination: Edwin H. Armstrong House". Архивировано из оригинал 24 июля 2011 г.. Получено 25 января, 2008. (includes 1 photo)
  64. ^ "Edwin H. Armstrong House". Сводный список национальных исторических достопримечательностей. Служба национальных парков. Получено 4 ноября, 2019.
  65. ^ U.S. Patent and Trademark Office Database Search: Edwin H. Armstrong
  66. ^ Kraeuter, David. Radio Patent Lists and Index 1830-1980, 2001, p. 23

Рекомендации

дальнейшее чтение

внешняя ссылка