80 лет FM-радио. 7 фактов из жизни изобретателя и его детища

Да, прошло ровно 80 лет минуло с того декабрьского дня 1933 года, когда американский инженер Эдвин Говард Армстронг получил патент на изобретённый им новаторский способ передачи сигналов по радио. Именно он придумал термин «частотная модуляция», и именно она до сих пор является наиболее распространённой в широковещательных технологиях радио и телевещания. Невероятный успех изобретения был обусловлен, как сказали бы нынешние маркетологи, абсолютным попаданием в рыночную нишу. Набирающему силу коммерческому радиовещанию очень не хватало качества звучания для трансляции популярной музыки. С появлением в эфире, как в те годы восхищённо говорили журналисты, «кристально чистого звука», число слушателей музыкальных радиостанций резко пошло в рост, рекламодатели оживились, деньги потекли рекой в карманы владельцев FM-каналов. Вот только человека, с изобретения которого всё началось, на этом празднике жизни не оказалось…

1. Аудион де Фореста. Так называлась одна из первых радиоламп — вакуумный триод. Его изобрёл американец Ли де Форест (на фото слева) в 1906 году, а 15 января 1907 года получил патент США на «Устройство для усиления слабых электрических токов». Именно этот прибор использовал для своих экспериментов 22-летний Эдвин Армстронг, когда в 1912 году решил узнать, чтüber произойдёт, если усиленный ламповым триодом сигнал вновь подать ему на вход. Результат оказался неожиданным: лампа начала генерировать электрические колебания радиочастоты. Следующий шаг начинающего изобретателя был очевиден: Армстронг предложил использовать лампы де Фореста в генераторном режиме и разработал чисто электронный передатчик для радиостанции (в те годы первые радиостанции работали с электромашинными генераторами, вес которых достигал десятков тонн). В 1913 году Армстронг запатентовал изобретение генератора и продал лицензию на него компании «Маркони».
2. Де Форест наносит ответный удар… Удачно совмещая изобретательство и службу в Американском Экспедиционном корпусе во Франции во время Первой мировой войны, Эдвин Армстронг в 1918 году делает своё очередное знаменитое изобретение — супергетеродинный приёмник, основанный на совершенно новом принципе внутреннего преобразования исходного сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты. При этом значительное усложнение схемы приёмника и ужесточение требований к стабильности режимов его работы оборачиваются возможностью достичь принципиально нового уровня качества приёма.

Принцип супергетеродина — ещё одного типа приёмника, суперрегенеративного, — Армстронг запатентовал и продал лицензии нескольким американским радиотехническим компаниям. В числе лицензиатов была и корпорация RCA, сыгравшая впоследствии печальную роль в судьбе изобретателя. Но это будет потом, а сейчас Эдвин Армстронг из практичного изобретателя превратился в миллионера, получив возможность тратить деньги на продолжение исследований из своего кармана.

И в этот самый момент Ли де Форест (помните, кто это?) подаёт иск о нарушении своих авторских прав. Он заявляет, что изобрёл принцип суперрегенерации раньше Армстронга, и начинает судебную тяжбу, продолжавшуюся 14 лет. Несколько раз подряд судьи отвергают претензии Ли де Фореста, подтверждая приоритет Армстронга. Однако на последнем слушании в Верховном суде США (и, что обидно, по ошибке) судья решает вопрос в пользу де Фореста.

3. К вопросу о точных науках. После изобретения принципа супергетеродина Армстронгу оставалось буквально полшага до своего главного изобретения — частотной модуляции. В ходе обсуждений с коллегами он поделился своими идеями с Джоном Карсоном из Bell Labs. Карсон заявил: «Я математически доказал, что этот тип модуляции даёт неприемлемые искажения без каких-либо преимуществ. Статические помехи, как и бедность, будут всегда с нами».

На это утверждение Армстронг ответил: «Я никогда не мог принять результаты, основанные почти исключительно на математике. Это невежество, которое вызывает все неприятности в этом мире». Забавно, но резко негативный отзыв Джона Карсона, эксперта крупной компании, подтолкнул многих исследователей отказаться от продолжения работ над частотной модуляцией — и Армстронг остался без конкурентов.

4. Рождение FM. 9 июня 1934 года Армстронг провёл решающий эксперимент. С крыши Empire State Building, где находилась антенна компании RCA, он организовал передачу концерта органной музыки по радиоканалам с амплитудной (АМ) и частотной (FM) модуляцией. По сравнению с зашумлённой АМ-передачей FM-радио звучало потрясающе чисто и передавало полный диапазон звуковых частот, воспринимаемых человеческим ухом, — от 50 Гц до 15 кГц (для сравнения: АМ-модуляция обеспечивала диапазон лишь до 5 кГц).

Но это ещё не все. В ходе дальнейших экспериментов Армстронг обнаружил, что с помощью одной несущей частоты при использовании FM можно передавать одновременно телеграфные сообщения и сигналы факсимильной связи.

5. Это страшное слово «лобби». Близился конец Второй мировой войны. Экспериментируя с применением FM-технологии в радарной технике, Армстронг сумел впервые осуществить радиолокацию Луны. Преимущества частотной модуляции не вызывали сомнений у инженеров, но возникли проблемы иного плана. Директор RCA Дэвид Сарнов, всеми силами стремясь сохранить монополию на АМ-технологии, подкреплённую сотнями принадлежащих компании патентов, заявил прессе: «Я считал, что Армстронг изобретёт некий фильтр, чтобы удалить статический шум из нашего АМ-радио. Я не думал, что он произведёт революцию и создаст новое направление, конкурирующее с RCA…» Именно Сарнов организовал мощное лоббирование Федеральной комиссии по связи, добиваясь отказа в выдаче лицензий Армстронгу для экспериментальных работ по FM-радио.

6. Разгром. Весной 1940 года Федеральная комиссия по связи выделила диапазон 42–50 МГц для FM-радио (в 1945-м был дан другой диапазон, сохранившийся доныне, — 88–108 МГц). Национальный комитет телевизионных стандартов (NTSC) рекомендовал FM в качестве национального стандарта для звукового тракта телевизионного вещания. Казалось бы, все идёт замечательно, но… RCA, спешно налаживая выпуск телевизоров, пошла на откровенное воровство, начав незаконно использовать пять ключевых FM-технологий, защищённых патентами Армстронга. Непрерывная череда судебных разбирательств, требовавшая все новых и новых трат на адвокатов, затянулась на 6 лет, поставив изобретателя на грань нищеты.
Очередную недостающую сумму Армстронг попытался занять… у собственной жены Мэрион и получил отказ. После размолвки Мэрион уехала к сестре, а Эдвин остался встречать Рождество и 1954 год один. 31 января 1954 года, написав искреннее и трогательное письмо жене, Эдвин Армстронг выбросился из окна своей нью-йоркской квартиры на 13-м этаже.

При жизни Армстронг был удостоен самой высокой научной награды США — Золотой медали Франклина. Кроме того, его наградили Золотой медалью Института радиоинженеров. Посмертно он введён в пантеон Международного телекоммуникационного союза, где числятся Ампер, Фарадей, Белл, Маркони…

7. Первая станция, первый спонсор. 1 марта 1941 года заработала первая в мире коммерческая FM-станция W47NV в американском Нэшвилле (на фото справа её нынешний вид). Вначале всё было очень скромно. Первые передачи вёл лично директор станции Том Стюарт с двумя дикторами — Биллом Терри-младшим и Гербертом Оглесби. В эфир радиостанция выходила с 13:00 до 23:00 по будням, а в выходные с 11:00 до 21:00. Исторически первым в истории коммерческого FM-вещания если не рекламодателем, то во всяком случае спонсором (этой станции) стала компания Standard candy&Co (сладости). А 14 апреля 1941 года для станции W71NY первую рекламу заказала Longines-Wittnauer Ко (часы). Новое «бесшумное» радио, как его назвали американцы, стремительно набирало популярность. В ходе проведённого в конце 1942 года опроса менеджеры нескольких крупных универмагов Нью-Йорка дали такие оценки: «Главные тенденции текущих продаж напрямую связаны с FM», «Это наша самая большая неожиданность», «Все клиенты спрашивают всё, что относится к FM», «Почти невозможно сегодня продать приёмники, если они не включают функции FM».

И последний штрих. 7 июля 1941 года компания Muzak Corp (оператор проводного музыкального вещания) приобрела права FM-вещания и официально уведомила публику, что намерена ограничивать приём абонентами музыки путём «передачи сопроводительного “поросячьего визга” или нестройного звука, которые могут быть устранены только путём использования специальных приёмников, арендованных у Muzak Corp». Процесс пошёл…

computerra.ru