エドウィン・アームストロング
FM放送技術の発明および開発
生誕 (1890-12-18) 1890年12月18日
ニューヨーク州ニューヨーク チェルシー
死没1954年1月31日(1954-01-31)（63歳）
ニューヨーク州ニューヨーク マンハッタン
教育コロンビア大学
職業電子工学者、発明家
著名な実績周波数変調(FM)の発明
配偶者Marion MacInnis (1922–1954)
テンプレートを表示
エドウィン・ハワード・アームストロング（Edwin Howard Armstrong, 1890年12月18日 - 1954年1月31日）は、アメリカの電気工学研究者、発明家。周波数変調 (FM) の発明者として知られる。
コロンビア大学工学部で学び、後に同大学教授となる。コロンビア大学工学部で電気工学の学士号取得(1913年)後、1954年に他界するまで同校で研究を行った。学生だった1914年に再生回路 (regenerative circuit) の特許を取得した。その後もスーパーヘテロダイン方式（1918年特許取得）、超再生回路（1922年特許取得）、周波数変調を発明[注釈 1]した。 ニューヨーク州ニューヨーク市のチェルシー地区に生まれる。1902年、一家はヨンカーズに引っ越している。幼いころから電気や機械に興味を示し、特に列車が好きだった[1]。 家の裏庭に無線アンテナ塔を建てた。高いところが好きで、ボースンチェアを使って塔の頂上まで登ったという。 1917年末、アームストロングはアメリカ陸軍通信隊の大尉となり、パリで陸軍の無線通信システムの設定に参加。1919年、アメリカに帰国[1]。 2度の世界大戦時、アームストロングは自身の特許を無料で米軍に使用許可している。 アームストロングは技術者としては珍しいことに企業に雇われたことがない。独自に研究開発を行い、特許を完全に自分で所有していた。彼は一般通念を鵜呑みにしない性格で、教授や同僚の意見に対してもすぐに質問した。 アームストロングの開発した再生回路は正帰還を使った増幅回路であり、真空管が高価だった時代には非常に重要な発明だった。三極管（オーディオン管）を発明したリー・ド・フォレストも帰還が増大すると発振することを発見していたが、ド・フォレスト自身は自分の発明した三極管の動作原理をよく理解していなかった。三極管の応用という面ではアームストロングが大きく貢献しており、再生回路によってスピーカーを鳴らせるほど無線信号を増幅できるようになった。また、ド・フォレストには不可能だった三極管についての詳細な論文も発表している[2]。 アームストロングが発見し開発したスーパーヘテロダイン技術は当時の最先端の通信技術となった。それ以前、無線信号の混信が非常に多かったが、スーパーヘテロダインによって選局能力が大幅に向上した。 アームストロングの発明の中でも周波数変調が最もよく知られている。周波数変調 (FM) はRCAのデイヴィッド・サーノフの依頼で無線受信における雑音を除去する方法として開発された。サーノフはアームストロングのFMシステムに感銘を受けたものの、それがRCAの得意としていた従来のAMラジオと互換性がないことも理解していた。サーノフはFMを脅威と考え、それ以上サポートすることをやめた。 アームストロングの発明の多くは他者から訴えられ、特許紛争に巻き込まれた。例えば、再生回路は1914年に "wireless receiving system" と題して特許を取得しているが、同じものをリー・ド・フォレストが1916年に特許取得した。ド・フォレストはその権利をAT&Tに売っている。1922年から1934年まで、アームストロングの特許を採用したRCAおよびウェスティングハウスとド・フォレストの特許を採用したAT&Tの間で法廷闘争があり、アームストロングもそれに巻き込まれた。12年間というのは当時最長の特許紛争である。最初はアームストロング側が勝利したが、2審では負け、3審では行き詰った。合衆国最高裁判所はド・フォレストの特許を有効としたが、今では技術的誤解に基づく判断だとされている[3]。 1923年初めごろ、アームストロングはRCAへの特許権のライセンス供与によって富豪になっていた[1]。 1946年、FCCはテレビのNTSC規格の音声信号部分にアームストロングのFMシステムを採用した。このためテレビ製造業者から特許料が入ってくるはずだったが、RCAは特許料の支払いを拒否し、他社もそれにならった。 再生回路の特許問題が続く中、アームストロングは次の発明を行っていた。コロンビア大学の Philosophy Hall 1922年、抑圧搬送波単側波帯変調方式を発明したAT&Tの John Renshaw Carson
前半生
業績と特許紛争
FMラジオコロンビア大学の Philosophy Hall。アームストロングはこの地下にあった研究室でFMラジオを開発した。
今日、移動通信で主に使われる狭帯域FMは雑音低減という意味では利点が少ないが、放送で主に使われる広帯域FMでは信号があるしきい値以上の強さであればSN比が格段に改善される（FMスレッショルド特性）ことがわかっている。したがって Carson が完全に間違っていたわけではないし、カーソンの帯域幅の法則 (en) は今も重要である。広帯域FMでSN比を改善するには信号強度があるしきい値以上でなければならないという事実は、Murray G. Crosby が1937年の Proceedings of the IRE 誌で発表した[8]。
1934年5月から1935年10月まで、アームストロングはRCAが借りたエンパイア・ステート・ビルディングの85階のフロアでFMラジオ放送の実験を行った。しかし、RCAはテレビ放送に注力しようとしていたため、FM技術の特許を購入しなかった[9]。1936年7月17日、連邦通信委員会 (FCC) で行った公開実験が全国的に報道された。アームストロングはジャズのレコードをまず従来のAMで放送し、次にFMで放送してみせた。その音質の差は歴然としていた[10]。
1937年、アームストロングは自費で最初のFMラジオ局 W2XMN を建設した。ニュージャージー州アルパインで40kWの低出力、周波数42.8MHzで放送し、160kmほど離れた場所でもクリアな受信が可能だった[11]。
RCAは、法改正またはFCCの規制の改正でFMラジオが主流になるのを防ぐロビー活動を開始した。RCAやデイヴィッド・サーノフは働きかけを否定しているが、FCCはFMの周波数帯を42-50MHzから88-108MHzに移し、44-50MHzにテレビのチャンネルを1つ割り当てた。なお、50MHz付近は太陽黒点の活動が活発になると影響を受けやすいという事情もあり、技術的には88-108MHz帯の方がFMラジオに適しているという指摘もある。
技術的にはどうであれ、この周波数帯の移動は初期のFMラジオ局には大打撃となった。周波数の移行に追随できず廃業する放送局もあった。なお、FM中継局を失った放送局はAT&Tの有線リンクを購入したため、AT&Tもこの変化を歓迎した。
さらにRCAはFMラジオを発明したのは自分達だと主張し、その特許も取得した。RCAとアームストロングの間で特許紛争が発生。一時的にRCAが勝利したため、アームストロングはアメリカで販売されるFMラジオに対してロイヤリティ支払いを主張できなくなった。アームストロングはFMラジオネットワークの運営と法廷闘争で財産を使い果たし、私生活も荒れるようになった。 1922年12月、サーノフの秘書だったマリオン・マキニスと結婚。結婚に際してアームストロングはマリオンに世界初のポータブルラジオを贈った。
私生活
