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技术宅男的悲哀?FM收音机发明者背后的悲惨故事

2016-05-26 编译/电子发烧友 北纬21度收音机

挪威文化部日前宣布在全国关闭调频广播(FM广播),而完全转为数字广播的计划。这一计划将从2017年1月开始,挪威将成为世界上第一个关闭所有主要调频广播频道的国家,这也标志着挪威近一个世纪的高保真广播历史的终结;但FM发明者的故事却是一个值得讲述的故事,不过这听起来像个悲剧。

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埃德温•霍华德•阿姆斯特朗(Edwin Howard Armstrong)于1890年出生于纽约,他的父母分别叫做John和Emily。小时候,Armstrong是一个很内向的孩子,很不容易交到朋友。八岁那年,他生了一场病,然后因此而辍学两年并且留下了终身的面部抽动的后遗症。14岁的时候,他受到了发明家法拉第和马可尼等发明家的激励,开始搭建自己的晶体无线套件。他在他的后院里搭建了一个无线电发射塔,他的邻居被吓到了,将他的发射塔给推到了。那时,可以听到的东西就只有莫尔斯电码而已,而且生成的信号时如此的微弱,以至于需要带上耳机在安静的室内才能听得到。Armstrong下定决心要对此作出改进。

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1909年,他进入哥伦比亚大学电子工程系学习,并很快提出了几项在无线电发展初期十分重要的发明,其中包括在一战和二战中被广泛应用的再生电路。他再生电路上的大部分工作都是在他父母的阁楼上完成的,但是当他想将这项发明申请专利时,他父亲却拒绝借钱给他,因为他父亲担心这会影响到他的学业。于是他只好从亲戚和朋友那里借钱,甚至还卖掉了自己的摩托车,最后才筹集到申请专利所需要的费用;他的这项发明能够大大放大无线电信号,并且还可以传输信号。

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他最终在1913年获得了再生电路的发明专利,同年他从哥伦比亚大学毕业。但很快他就陷入了和其它发明家的争执之中。那个和他争执的发明家就是“三极管”的发明人李。德福雷斯特(Lee de Forest),他宣称再生电路的构想是他的。然后,一场漫长的法庭大战就此拉开。在这个过程中,Armstrong最后比他的对手还更了解三极管,但At&T力挺de Forest,并且买下了他的专利。这场官司的争斗一直持续了三十年!最后在1934年AT&T高价聘用的律师最终说服不了解相关技术细节的法庭做出了有利于de Forest的裁决。

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当这些法律官司在法院里搅和的时候,心灰意冷的Armstrong回到了工作中。第一次世界大战当他驻扎在法国的时候,他想到了一个超外差接收机的想法,这种设备能让无线电接收器更加敏感、更有选择性,同时还能减少不同信号之间的干扰。这种设备的效果非常好,现代的大部分无线电设备和电视接收器都还在使用这种设备,另外你也能在手机等通信设备中找到它。

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然后在1918年他获得了这一技术的专利,到1923年时他已经是一个百万富翁了。他放弃了哥伦比亚大学助理教授的工资,并随后放弃了他在行政和教学方面的工作,一心一意搞研究。在Lawrence Lessing 1956年出版的Armstrong的传记《高保真男人》(Man of High Fidelity)中,Lessing写道Armstrong是一位热衷于网球运动的人,而且在晚餐时总会来一杯Old Fashioned(一种鸡尾酒)。在1923年,他与他的朋友David Sarnoff的秘书Marion MacInnis结婚,而David Sarnoff当时是美国无线电公司总裁,后来被誉为美国广播通讯业之父。

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作为结婚礼物,Armstrong为他的新婚妻子制造了一台便携式超外差式收音机,那是世界上第一台便携式超外差式收音机。

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在棕榈滩度蜜月的Armstrong夫妇,中间就是那台作为礼物的便携式超外差式收音机。

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尽管还在和de Forest打官司,但Armstrong又想出了另一个解决AM收音机中静电问题的方法。即用频率调节的方法代替无线电的幅度调节,也就是后面人们所知的调频/FM。尽管之前已经有研究人员考虑过这项技术,但事实上当时提出的假设有缺陷,而基于此的数学分析又表明这一技术并没有优势。而Armstrong却并不同意这一想法,并且开始着手证明这一观点是错误的。

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经过了好几年的实验,使用了各种各样的电子管,他终于证明更宽频带的FM信号能够减少多达100倍的静电干扰;而且因为使用了更宽的音频频谱,传递的声音信号的保真度还更高。在1934年,Armstrong获得了这一发明的专利。而到1935年,他向听众发送了泼水和撕纸的声音,而这两种声音通过AM发送完全就无法识别。用FM传输的爵士乐效果也非常好。Ogden Standard-Examiner的一份报道中写道:“如果在座的50位工程师闭上自己的眼睛,那感觉就像是这间屋子里面有一个爵士乐队一样。没有任何多余的声音。”从此,FM的优势就彻底显现出来了。

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但是。Armstrong的FM革命却造成了和他的朋友Sarnoff之间的裂隙。因为Sarnoff的美国无线电公司已经围绕AM传输建立了一个商业帝国,而FM却给这项事业带来了威胁。Sarnoff拒绝支持FM,并且没有购买这项专利,并且将他的精力转移到了当时新出现的另一项发明上:电视机。

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Sarnoff说:“这是一种新的无线电,就像是一种新的老鼠夹一样。这个世界并不需要两种老鼠夹。”

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AM和FM之间的争论升级了,Armstrong却低估他将面对的一切。开始,Sarnoff要求Armstrong移除安装在帝国大厦上的设备;然后,美国联邦通信委员会在其年度报告中完全无视FM的存在。尽管如此,Armstrong仍然相信FM最终能取得成功。他写到唯一能减慢这一趋势的是“这些由人类设置的无形的力量,以及那些来自既得利益、习惯、风俗和法律的原因。”

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黑板前的Edwin Armstrong

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美国联邦通信委员会最初否决了Armstrong要求实验性FM电台执照的申请,直到他威胁说要将这一技术带到国外才获得了一个执照。1937年,他独自一人出资在新泽西州建造了第一个调频广播电台W2XMN,当时建造的巨大的信号发送塔到今天还矗立着。该电台使用的功耗比AM电台低,但是仍然能在100英里之外清楚地听到。最后美国无线电公司提出要购买这项技术的许可证,但Armstrong拒绝了,并且要求该公司像其他公司一样支付专利使用费。

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于是美国无线电公司怒了,开始舞动军刀。于是这家公司开始开发自己的调频技术,不久之后美国无线电和其它公司就开始无视Armstrong的专利直接销售FM收音机了。美国无线电公司宣称这项技术是由该公司发明的,并且获得了自己的专利。1945年,美国联邦通信委员会将FM频带许可提升到了更高的频率,并且降低了发送器发送信号时的许可功耗;这是由于大气干扰和电池业务增长而采取的合理举措,但也受到了美国无线电公司的硬行推动。这一政策使得FM广播的覆盖面积下降,并且使得已有的发射机和接收器变得不可用。Armstrong的无线电网络未能经受住由此带来的经济压力。

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Armstrong没有屈服。1948年,他起诉了美国无线电公司,指控该公司盗窃和侵犯了他的五项基本FM专利。美国无线电公司于是聚集了一众律师开始诉讼前的准备,在持续数年的时间中,这些律师不停地质疑Armstrong,直到他的健康状况和财务状况都开始恶化。有报道引述他的话说:“只有我死了或者破产他们才会停止。”1953年的感恩节的晚上,Armstrong不停地咒骂着,喋喋不休地向她的妻子抱怨钱的事情,他拿着火钳咒骂,然后在他的妻子的手臂上打了一下。

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他的妻子于是离开了他,然后搬去和自己的妹妹同住。

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接下来的圣诞节和新年他都是一个人度过的。两个月后,在1月31日的晚上,Armstrong在他的13层楼的公寓里穿好自己的大衣,戴好自己的帽子和手套;然后他小心地将空调从窗子上移下来,然后从楼上跳了下去。《纽约时报》在报道他的死亡时提到他留给他妻子的遗言:“他因为没能再看到自己的妻子一眼而伤心欲绝,他因为自己伤害了他而感到非常后悔,她是他这一身最宝贵的财富。”

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而他曾经的朋友David Sarnoff对此只说了一句:“我没有杀他。”

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Armstrong反馈电路手稿,成为其赢得法庭支持的关键。

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一个月以前,Armstrong向法院递交了21份侵权诉讼。他的妻子在他死后继续着他的战斗,在他们的律师Dana Raymond的帮助下,最终赢得了2场胜利,而其他18项也达成了协议。这些诉讼得到的钱进入了阿姆斯特朗纪念研究基金会,开始这一基金会是用来支持小型的FM公司,而现在这一基金会的目标是激励和奖励无线电的研究人员。1955年,国际电信联盟将Armstrong的名字加入了伟人名录。1983年,美国发行了Armstrong的纪念邮票。2000年,他进入了消费电子协会的名人堂。

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尽管Armstrong对现代通信做出了巨大的贡献,但他的名字却并没有很多人知道。《哥伦比亚杂志》的传记作家试图了解其中的原因,他写道:“答案很讽刺:Armstrong很物质没个性。他玩不了公关游戏,他也低估了那些因为他的发明而受到威胁的利益体。同时,他又拒绝妥协。最终,他成了他的固执的受害者;但是也许正是他的固执才让他惊人的技术成就成为可能。”

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2016年第73期,总第149期


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