에드윈 하워드 암스트롱

1. 초기 생애 및 교육

암스트롱은 1890년 12월 18일 뉴욕시 첼시 지구에서 존 암스트롱과 에밀리 스미스 암스트롱 부부의 세 자녀 중 장남으로 태어났다. 그의 아버지는 옥스퍼드 대학교 출판부의 미국 지사에서 일찍부터 경력을 시작하여 성경과 고전 작품을 출판했으며, 나중에는 부사장 자리까지 올랐다. 그의 부모는 31번가와 9번가에 위치한 노스 장로교회에서 처음 만났다. 그의 어머니 가족은 첼시와 깊은 인연을 맺고 있었고, 교회 활동에 적극적으로 참여했다. 1895년, 교회가 북쪽으로 이전하면서 스미스 가문과 암스트롱 가문도 이사를 따랐고, 암스트롱 가족은 29번가 서쪽 347번지에 있던 갈색 벽돌집에서 어퍼 웨스트 사이드 97번가 서쪽 26번지에 있는 비슷한 집으로 이사했다. 그의 가족은 중산층으로 편안하게 살았다.

8세 때 암스트롱은 류마티스열로 인한 신경계 질환인 시든햄 무도병에 걸렸다. 이 병으로 인해 그는 평생 흥분하거나 스트레스를 받으면 악화되는 신체적 틱에 시달렸다. 이 병 때문에 그는 공립학교를 중퇴하고 2년 동안 홈스쿨링을 받았다. 건강 개선을 위해 암스트롱 가족은 뉴욕주용커스의 워버턴 애비뉴 1032번지에 있는 허드슨강이 내려다보이는 집으로 이사했다. 이후 스미스 가족도 옆집으로 이사했다. 암스트롱의 틱과 학교 결석으로 인해 그는 사회적으로 위축되었다.

어린 시절부터 암스트롱은 전기 및 기계 장치, 특히 기차에 관심을 보였다. 그는 높은 곳을 좋아하여 뒷마당에 임시 안테나 탑을 세웠는데, 이 탑에는 보선 의자가 있어 위아래로 오르내릴 수 있었다. 이로 인해 이웃들의 걱정을 사기도 했다. 그의 초기 연구 대부분은 부모님 집 다락방에서 이루어졌다.

1909년, 암스트롱은 뉴욕시의 컬럼비아 대학교에 입학하여 세타 자이 공학 형제회 엡실론 지부의 회원이 되었다. 그는 컬럼비아 대학교의 독립 연구 부서인 하틀리 연구소에서 미하일로 푸핀 교수 밑에서 공부했다. 그의 또 다른 강사였던 존 H. 모어크로프트 교수는 암스트롱이 관심 있는 주제에는 매우 집중했지만, 다른 학업에는 다소 무관심했다고 회고했다. 암스트롱은 일반적인 통념에 도전하고 교수와 동료들의 의견에 빠르게 의문을 제기하는 성격이었다. 한 사례로, 그는 자신이 싫어했던 코넬 대학교의 방문 교수를 심한 감전 사고에 걸리게 했다고 회고했다. 그는 또한 수학적 계산과 "수리물리학"의 공식보다는 실험과 추론이 발전을 이끌어낼 가능성이 더 높다고 주장하며 이론보다 실용을 강조했다.

암스트롱은 1913년 컬럼비아 대학교에서 전기공학 학위를 받고 졸업했다. 제1차 세계 대전 중, 암스트롱은 미국 육군 통신대에서 대위로 복무했으며, 나중에는 소령으로 진급했다.

대학 졸업 후, 그는 컬럼비아 대학교에서 1년 동안 월 600 USD의 연구실 조교로 임명되었고, 그 후에는 푸핀 교수 밑에서 연 1 USD의 봉급을 받는 명목상의 연구 조교로 일했다. 대부분의 엔지니어들과 달리, 암스트롱은 기업에 고용된 적이 없었다. 그는 컬럼비아 대학교에 자비로 독립적인 연구 개발 연구실을 설립했으며, 자신의 특허를 완전히 소유했다.

1934년, 그는 존 H. 모어크로프트의 사망으로 공석이 된 컬럼비아 대학교 전기공학과 교수로 임명되었고, 이 직책을 평생 유지했다.

2. 주요 발명 및 기술적 공헌

암스트롱은 학부생 시절부터 재생 회로를 개발하며 무선 증폭 기술의 혁신을 이끌었다. 이후 슈퍼헤테로다인 수신기로 라디오 수신기의 감도와 선택성을 획기적으로 개선했으며, 초재생 회로를 통해 더욱 높은 증폭 수준을 달성했다.

2.1. 재생 회로 (Regenerative Circuit)

1922년 라디오 브로드캐스트 1권 1호에 실린 암스트롱의 — 1922년 *라디오 브로드캐스트* 1권 1호에 실린 암스트롱의 "피드백" 회로 도면.

암스트롱은 컬럼비아 대학교 학부생 시절 첫 번째 주요 발명품 개발에 착수했다. 1906년 말, 리 드 포레스트는 3극 진공관인 "그리드 오디온"을 발명했다. 당시에는 진공관이 어떻게 작동하는지 이해되지 않았다. 드 포레스트의 초기 오디온은 진공도가 높지 않아 적당한 플레이트 전압에서 푸른 빛을 띠었다. 1912년이 되어서야 진공관 작동 원리가 이해되었고, 고진공관을 사용하는 재생 회로의 중요성이 인식되었다.

어린 시절부터 암스트롱은 초기의 변덕스러운 "가스성" 오디온을 가지고 실험했다. 이후의 발견들에 자극받아 그는 진공관이 어떻게 작동하는지에 대한 상세한 과학적 이해를 얻는 데 깊은 관심을 가졌다. 모어크로프트 교수와 함께 오실로그래프를 사용하여 포괄적인 연구를 수행했다. 그의 획기적인 발견은 정궤환 (재생)을 사용하여 이전에 달성했던 것보다 수백 배 더 큰 증폭을 얻을 수 있다는 것이었다. 이로 인해 증폭된 신호는 수신기가 헤드폰 대신 스피커를 사용할 수 있을 정도로 강력해졌다. 추가 연구를 통해 피드백이 특정 수준 이상으로 증가하면 진공관이 발진 상태로 들어가 연속파 무선 송신기로도 사용될 수 있음을 밝혀냈다.

1913년부터 암스트롱은 자신의 연구를 신중하게 문서화한 일련의 포괄적인 시연과 논문을 준비했으며, 1913년 말에는 재생 회로에 대한 특허 보호를 신청했다. 1914년 10월 6일, 그의 발견에 대해 미국 특허 1,113,149호가 발행되었다. 리 드 포레스트는 처음에는 암스트롱의 발견을 평가절하했지만, 1915년부터 암스트롱의 주장을 대부분 복사한 일련의 경쟁 특허 신청서를 제출하기 시작했다. 그는 1912년 8월 6일 연방 전신 회사에서 일하던 중 작성한 노트 기록을 근거로 자신이 1913년 1월 31일로 인정된 암스트롱의 날짜보다 먼저 재생을 발견했다고 주장했다. 그 결과, 특허청에서 우선권을 결정하기 위한 간섭 심리가 진행되었다. 드 포레스트만이 유일한 경쟁자는 아니었다. 네 명의 경쟁 주장자에는 암스트롱, 드 포레스트, 제너럴 일렉트릭의 어빙 랭뮤어, 그리고 독일 국적자였던 알렉산더 마이스너가 포함되어 있었는데, 그의 신청서는 제1차 세계 대전 중 외국 재산 관리국에 의해 압류되었다.

제1차 세계 대전이 끝난 후, 암스트롱은 페니, 데이비스, 마틴 앤 에드먼즈 법률 사무소의 대리를 맡겼다. 법률 비용을 조달하기 위해 그는 재생 특허 사용에 대한 양도 불가능한 라이선스를 소규모 무선 장비 회사들에게 발급하기 시작했고, 1920년 11월까지 17개 회사가 라이선스를 받았다. 이들 라이선스 보유자들은 판매액의 5%를 로열티로 지불했으며, 판매는 "아마추어 및 실험가"에게만 제한되었다. 한편, 암스트롱은 자신의 작업에 대한 상업적 권리를 판매할 방법을 모색했다. 명백한 후보는 RCA였지만, 1920년 10월 5일 웨스팅하우스 일렉트릭은 재생 및 슈퍼헤테로다인 특허에 대한 상업적 권리에 대해 33.50 만 USD의 옵션을 취득했으며, 암스트롱이 재생 특허 분쟁에서 승소할 경우 추가로 20.00 만 USD를 지불하기로 했다. 웨스팅하우스는 1920년 11월 4일 이 옵션을 행사했다.

재생 특허와 관련된 법적 절차는 두 그룹의 소송으로 나뉘었다. 1919년 암스트롱이 드 포레스트의 회사를 상대로 특허 1,113,149호 침해를 주장하며 소송을 제기하면서 초기 법적 조치가 시작되었다. 이 법원은 1921년 5월 17일 암스트롱에게 유리한 판결을 내렸다. 특허청 간섭 심리의 결과로 발생한 두 번째 소송 라인은 다른 결과를 낳았다. 간섭 위원회도 암스트롱의 편을 들었지만, 그는 자신이 생각하는 완전한 보상 이하로는 드 포레스트와 합의할 의사가 없었다. 따라서 압박을 받은 드 포레스트는 법적 방어를 계속했고, 간섭 위원회 결정에 대해 컬럼비아 특별구 지방 법원에 항소했다. 1924년 5월 8일, 그 법원은 드 포레스트가 재생의 발명가로 간주되어야 한다고 판결했다. 암스트롱 (그리고 많은 공학계)은 이 사건에 충격을 받았고, 그의 측은 이 결정에 항소했다. 법적 절차는 1928년과 1934년 두 차례 미국 연방 대법원에 상정되었지만, 그는 판결을 뒤집는 데 실패했다.

드 포레스트를 재생의 발명가로 인정한 두 번째 대법원 판결에 대응하여, 암스트롱은 1917년 IRE 명예 훈장을 반납하려 했다. 이 훈장은 "발진 및 비발진 오디온의 작용에 대한 그의 연구와 출판물"을 인정하여 수여된 것이었다. 이 단체의 이사회는 그의 반납을 허용하지 않았고, "원래의 수상을 강력히 지지한다"는 성명을 발표했다.

2.2. 슈퍼헤테로다인 수신기 (Superheterodyne Receiver)

1922년 제1차 세계 대전 당시 미국 육군 통신대 군복을 입은 암스트롱.

미국은 1917년 4월 제1차 세계 대전에 참전했다. 그해 말, 암스트롱은 미국 육군 통신대 대위로 임명되어 연합군의 전쟁 노력을 위한 무선 통신 개발을 돕기 위해 프랑스 파리의 한 연구소에 배정되었다. 그는 소령으로 진급한 후 1919년 가을 미국으로 돌아왔다. (두 차례의 세계 대전 동안 암스트롱은 미군에게 자신의 특허를 무료로 사용하도록 허용했다.)

이 기간 동안 암스트롱의 가장 중요한 업적은 "초음파 헤테로다인" (곧 "슈퍼헤테로다인"으로 단축됨) 라디오 수신기 회로의 개발이었다. 이 회로는 라디오 수신기를 더욱 민감하고 선택적으로 만들었으며, 오늘날에도 광범위하게 사용된다. 슈퍼헤테로다인 방식의 핵심 특징은 수신된 라디오 신호를 라디오 세트 내에서 국부적으로 생성된 다른 주파수 신호와 혼합하는 것이다. 이 회로를 믹서라고 부른다. 그 결과는 고정되고 변하지 않는 중간 주파수(IF) 신호이며, 이는 후속 회로 단계에서 쉽게 증폭되고 감지된다. 1919년, 암스트롱은 슈퍼헤테로다인 회로에 대한 미국 특허를 신청했고, 이듬해 특허가 발행되었다. 이 특허는 나중에 웨스팅하우스에 매각되었다. 이 특허는 이의 제기를 받았고, 또 다른 특허청 간섭 심리가 시작되었다. 암스트롱은 결국 이 특허 싸움에서 패배했지만, 그 결과는 재생 절차와 관련된 것보다 덜 논란이 되었다. 암스트롱은 드 포레스트를 존경하지 않았던 것과는 달리, 프랑스 발명가 뤼시앵 레비에게는 어느 정도 정당한 발명권이 있음을 인정했다.

이의 제기자는 제1차 세계 대전 동안 연합군 무선 통신 개발에 참여했던 프랑스의 뤼시앵 레비였다. 그는 암스트롱의 슈퍼헤테로다인 수신기에 사용된 일부 동일한 기본 아이디어를 포함하는 프랑스 특허를 1917년과 1918년에 받았다. 당시 라디오 개발에 관심이 많았던 AT&T는 주로 유선 전화 교환기의 지점 간 확장을 위해 레비의 특허에 대한 미국 권리를 구매하고 암스트롱의 특허 허가를 다투었다. 이후의 법원 심리는 1928년까지 계속되었고, 컬럼비아 특별구 항소 법원은 암스트롱 특허의 9개 청구권 모두를 기각하고, 7개 청구권의 우선권을 레비에게, 각각 1개씩을 제너럴 일렉트릭의 에른스트 알렉산데르손과 벨 연구소의 버튼 W. 켄달에게 부여했다.

대부분의 초기 라디오 수신기는 재생 방식을 사용했지만, 암스트롱은 1913년 자신의 재생 수신기를 시연한 이후 알고 지내던 RCA의 데이비드 사르노프에게 슈퍼헤테로다인 방식을 일반 대중에게 더 우수한 제품으로 제공할 것을 제안했다. (진행 중인 특허 분쟁은 장애물이 아니었다. RCA, 웨스팅하우스, AT&T 간에 1920년과 1921년에 체결된 광범위한 교차 라이선스 계약 덕분에 암스트롱은 레비 특허를 자유롭게 사용할 수 있었다.) 슈퍼헤테로다인 세트는 초기 설계가 여러 개의 튜닝 노브와 9개의 진공관을 필요로 하여 처음에는 너무 복잡하고 비쌀 것으로 생각되었다. 암스트롱은 RCA 엔지니어들과 협력하여 더 간단하고 저렴한 설계를 개발했다. RCA는 1924년 초 미국 시장에 슈퍼헤테로다인 라디올라 세트를 출시했고, 이들은 즉각적인 성공을 거두어 회사의 이익을 극적으로 증가시켰다. 이 세트는 너무나 가치가 높아서 RCA는 1930년까지 다른 미국 회사들에게 슈퍼헤테로다인 라이선스를 부여하지 않았다.

2.3. 초재생 회로 (Super-regeneration Circuit)

재생 법적 싸움은 암스트롱에게 뜻밖의 결과를 가져다주었다. 특허 변호사의 주장에 대응하기 위한 장치를 준비하던 중, 그는 "우연히 초재생 현상에 부딪혔다". 이는 진공관 발진을 빠르게 "소멸"시켜 훨씬 더 높은 수준의 증폭을 달성할 수 있는 현상이었다. 1년 후인 1922년, 암스트롱은 자신의 초재생 특허를 RCA에 20.00 만 USD와 60,000주 (나중에는 컨설팅 서비스 대가로 80,000주로 증가)의 회사 주식에 매각했다. 이로써 암스트롱은 RCA의 최대 주주가 되었고, 그는 "이 발명의 판매로 재생 회로와 슈퍼헤테로다인을 합친 것보다 더 많은 수익을 올리게 되었다"고 언급했다. RCA는 슈퍼헤테로다인 세트가 일반 판매용으로 완성될 때까지 초재생 수신기 라인을 판매할 계획이었지만, 이 회로는 방송 수신기에 실용적일 만큼 선택성이 충분하지 않은 것으로 판명되었다.

3. 광대역 FM 라디오 개발

암스트롱은 기존 AM 통신의 고질적인 잡음 문제를 해결하기 위해 광대역 FM 기술을 개발했다. 이 기술은 뛰어난 잡음 제거 능력과 고음질을 제공했지만, 기존 라디오 산업과의 갈등 및 FCC의 주파수 대역 변경이라는 난관에 부딪혔다.

3.1. 배경 및 잡음 문제

AM 통신을 사용하던 초기 라디오 통신은 뇌우나 전기 장비와 같은 원인으로 발생하는 외부 소음인 "정전기 잡음"에 시달렸고, 이를 제거하려는 수많은 발명가들을 당혹스럽게 했다. 정전기 잡음 제거를 위한 많은 아이디어가 연구되었지만, 성공은 거의 없었다. 1920년대 중반, 암스트롱은 해결책을 연구하기 시작했다. 그는 처음에는 AM 전송의 특성을 변경하여 문제를 해결하려 했지만 성공하지 못했다.

한 가지 접근 방식은 FM 전송을 사용하는 것이었다. AM처럼 반송파의 강도를 변화시키는 대신, 반송파의 주파수를 변경하여 오디오 신호를 나타내는 방식이었다. 1922년 AT&T의 존 렌쇼 카슨은 FM 전송이 AM보다 어떤 개선도 제공하지 않는다는 상세한 수학적 분석을 발표했다. 카슨 대역폭 규칙은 오늘날 중요하지만, 카슨의 검토는 (현재 "협대역" FM으로 알려진) 협대역 FM만을 분석했기 때문에 불완전한 것으로 판명되었다.

1928년 초 암스트롱은 FM의 기능을 연구하기 시작했다. 이 시기에 FM 연구에 참여한 다른 사람들도 있었지만, 그는 FM 단파 전송이 AM보다 페이딩에 덜 취약한지 확인하기 위한 RCA 프로젝트에 대해 알고 있었다. 1931년 RCA 엔지니어들은 캘리포니아에서 하와이로 중계되는 슈멜링-스트리블링 권투 경기 방송을 전송하는 성공적인 FM 단파 링크를 구축했으며, 당시 신호가 정전기 잡음에 덜 영향을 받는 것처럼 보인다고 언급했다. 이 프로젝트는 더 이상 진전되지 못했다.

3.2. FM 기술의 개발과 장점

컬럼비아 대학교 철학관 지하 연구실에서 비밀리에 작업하며 암스트롱은 "광대역" FM을 개발했고, 이 과정에서 초기 "협대역" FM 전송보다 상당한 이점을 발견했다. "광대역" FM 시스템에서는 반송파 주파수의 편차가 오디오 신호의 주파수보다 훨씬 크게 만들어져 더 나은 잡음 제거를 제공할 수 있음이 입증되었다. 그는 1933년 12월 26일 새로운 시스템의 기본 기능을 다루는 5개의 미국 특허를 획득했다。처음에는 그의 FM 시스템이 진공관에 의해 수신기에서 발생하는 잡음을 필터링하는 데 효과적이라는 것이 주요 주장이었다.

3.3. 특허 및 홍보 활동

암스트롱은 자신의 특허에 대한 선매권을 RCA에 부여하는 상시 계약을 맺고 있었다. 1934년 그는 자신의 새로운 시스템을 RCA 사장 사르노프에게 제시했다. 사르노프는 기존 수신기에 간단한 장치를 추가하는 것만으로 잡음을 제거할 수 있기를 바랐기 때문에 그 복잡성에 다소 놀랐다. 1934년 5월부터 1935년 10월까지 암스트롱은 뉴욕시 엠파이어 스테이트 빌딩 85층에 위치한 RCA 연구실에서 자신의 FM 기술에 대한 현장 테스트를 수행했다. 건물 첨탑에 부착된 안테나는 최대 80 km 거리까지 신호를 전송했다. 이 테스트는 FM의 잡음 감소 및 고음질 기능을 입증하는 데 도움이 되었다. TV 방송 완성에 막대한 투자를 하고 있던 RCA는 FM에 투자하지 않기로 결정하고 암스트롱에게 장비를 철거하라고 지시했다.

RCA의 마케팅 및 재정적 영향력을 거부당한 암스트롱은 자신의 개발에 자금을 조달하고 제니스 및 제너럴 일렉트릭을 포함한 소규모 라디오 산업 구성원들과 관계를 맺어 자신의 발명품을 홍보하기로 결정했다。암스트롱은 FM이 5년 이내에 AM 방송국을 대체할 잠재력이 있다고 생각했으며, 이는 당시 대공황의 영향을 받고 있던 라디오 제조 산업에 활력을 불어넣을 것이라고 홍보했다. 기존 AM 라디오 송신기 및 수신기를 쓸모없게 만들면 방송국은 교체 송신기를 구매해야 하고 청취자는 FM 지원 수신기를 구매해야 할 것이기 때문이었다. 1936년 그는 광대역 FM 사용의 우수한 기능을 문서화한 획기적인 논문을 Proceedings of the IRE에 발표했다. (이 논문은 1984년 8월 Proceedings of the IEEE에 재인쇄되었다.) 1년 후, 크로스비 시스템의 발명가인 머레이 G. 크로스비의 논문이 같은 저널에 실렸는데, 이는 광대역 FM 특성에 대한 추가 분석을 제공하고 "임계값" 개념을 도입하여 신호가 특정 수준보다 강할 때 우수한 신호 대 잡음비를 제공함을 입증했다.

1936년 6월, 암스트롱은 FCC 본부에서 자신의 새로운 시스템에 대한 공식 발표를 했다. 비교를 위해 그는 기존 AM 라디오를 사용하여 재즈 음반을 재생한 다음 FM 전송으로 전환했다. 유나이티드 프레스 인터내셔널 기자가 참석하여 다음과 같이 보도했다. "500명의 엔지니어 청중이 눈을 감았다면 재즈 밴드가 같은 방에 있다고 믿었을 것이다. 외부 소음은 전혀 없었다." 또한, "몇몇 엔지니어들은 시연 후 암스트롱 박사의 발명이 최초의 이어폰 크리스탈 라디오 세트가 도입된 이래 가장 중요한 라디오 개발 중 하나라고 생각한다"고 말했다. 암스트롱은 "머지않아 초고주파 대역의 사용이 모든 방송에서 주도적인 역할을 할 때를 상상할 수 있다"고 말했지만, 기사는 "초고주파 시스템으로 전환하면 기존 방송 장비와 가정의 수신기를 폐기해야 하므로 궁극적으로 수십억 달러의 비용이 발생할 것"이라고 언급했다.

3.4. FCC 절차 및 주파수 대역 변경

1940년 뉴욕시 근처 뉴저지주 알파인에 암스트롱 타워를 건설하고, 최초의 FM 라디오 방송국인 W2XMN의 시연 운영에 자금을 지원한 암스트롱. W2XMN의 안테나는 오른쪽 상단에 수직선으로 보이는 상위 두 층 사이에 설치되어 있다.

1930년대 후반, 기술 발전으로 더 높은 주파수에서 전송이 가능해지면서 FCC는 방송국 수를 늘리는 옵션과 "고음질"로 알려진 더 나은 오디오 품질에 대한 아이디어를 조사했다. 1937년, FCC는 41.02~43.98 MHz 대역에서 75개의 방송 주파수로 구성된 에이펙스 대역을 도입했다. 표준 방송 대역과 마찬가지로 이들은 AM 방송국이었지만, 원래 AM 대역에서 사용되던 10 kHz 간격 대신 40 kHz 간격으로 방송국이 분리되어 있어 더 높은 품질의 오디오를 제공했다. 예를 들어, 주파수 응답은 20 Hz에서 17,000 Hz까지 +/- 1 dB였다. 암스트롱은 FCC에 FM 방송국 대역이 더 우수한 접근 방식임을 설득하기 위해 노력했다. 그해 그는 뉴저지주 알파인에 최초의 FM 라디오 방송국인 W2XMN (나중에 KE2XCC) 건설에 자금을 지원했다. FCC 엔지니어들은 고주파를 사용하는 전송이 가시선 거리 이상으로는 거의 전파되지 않아 지평선에 의해 제한될 것이라고 믿었다. 그러나 42.8 MHz에서 40 kW로 작동할 때, 이 방송국은 100 km 떨어진 곳에서도 선명하게 들렸으며, 이는 풀 파워 50 kW AM 방송국의 주간 커버리지와 일치했다.

에이펙스 방송국 전송과 암스트롱의 FM 시스템을 비교한 FCC 연구는 그의 접근 방식이 우수하다는 결론을 내렸다. 1940년 초, FCC는 상업용 FM 서비스를 설립할지 여부에 대한 청문회를 개최했다. 이 검토 후, FCC는 1941년 1월 1일부터 42~50 MHz 대역에 40개의 200 kHz 폭 채널로 구성된 FM 대역을 설립할 것이며, 처음 5개 채널은 교육 방송국을 위해 예약될 것이라고 발표했다. 기존 에이펙스 방송국은 1941년 1월 1일 이후에는 FM으로 전환하지 않으면 운영이 허용되지 않는다는 통보를 받았다.

새로운 FM 대역에 대한 방송국 소유자들의 관심이 있었지만, 제2차 세계 대전 중 시행된 건설 제한으로 인해 새로운 서비스의 성장이 제한되었다. 제2차 세계 대전이 끝난 후, FCC는 주파수 할당을 표준화하기 위해 움직였다. 한 가지 우려 사항은 대류권 전파 및 산발 E층 전파의 영향으로, 때때로 방송국 신호가 먼 거리로 반사되어 상호 간섭을 일으키는 것이었다. 특히 논란이 많았던 제안은 RCA가 주도한 것으로, 이 문제를 피하기 위해 FM 대역을 더 높은 주파수로 이동해야 한다는 것이었다. 이 재할당은 암스트롱에 의해 불필요하다고 맹렬히 반대되었지만, 그는 패배했다. FCC는 1945년 6월 27일 최종 결정을 내렸다. FCC는 88~108 MHz 대역에 100개의 FM 채널을 할당하고, 이전 FM 대역을 '비정부 고정 및 이동' (42~44 MHz) 및 텔레비전 채널 1 (44~50 MHz)에 할당하여 간섭 문제를 회피했다. 기존 FM 방송국이 저대역과 고대역 모두에서 방송할 수 있도록 허용하는 기간은 1949년 1월 8일 자정에 종료되었으며, 이때 모든 저대역 송신기는 폐쇄되어 원래 대역용으로 이미 대중이 구매했던 395,000개의 수신기가 쓸모없게 되었다. 저대역 FM 세트가 고대역을 수신할 수 있도록 하는 컨버터가 제조되었지만, 결국 설치가 복잡하고 새 고대역 세트를 직접 구매하는 것만큼 (또는 그 이상으로) 비싼 것으로 판명되었다.

암스트롱은 FM 대역 재할당이 주로 기존 라디오 산업, 즉 NBC 라디오 네트워크를 포함한 RCA의 AM 라디오 자산과 CBS, ABC, 뮤추얼을 포함한 다른 주요 네트워크에 대한 FM의 도전을 제한하려는 의도에서 비롯되었다고 느꼈다. 이 변경은 AT&T가 환영한 것으로 여겨졌는데, FM 중계국의 제거로 인해 라디오 방송국이 해당 회사로부터 유선 링크를 임대해야 했기 때문이다. 특히 분통 터지는 것은 FCC가 TV 채널 1을 이전 FM 대역의 44~50 MHz 구간에 할당한 것이었다. 채널 1은 나중에 주기적인 전파 전파로 인해 지역 TV 신호를 볼 수 없게 되면서 삭제되었다.

FM 대역 이동은 경제적 후퇴였지만, 낙관할 이유도 있었다. 1946년 찰스 A. 시프먼이 출판한 책은 FM 방송국을 "라디오의 두 번째 기회"라고 선언했다. 1945년 말, 암스트롱은 영 앤드 루비컴의 창립 멤버인 존 오어 영과 계약하여 FM 방송, 특히 교육 기관에 의한 FM 방송을 홍보하는 전국적인 캠페인을 진행했다. 암스트롱 개인과 FM을 홍보하는 기사가 더 네이션, 포춘, 뉴욕 타임스, 애틀랜틱 먼슬리, 새터데이 이브닝 포스트를 포함한 일반 발행물에 게재되었다.

1940년, RCA는 암스트롱에게 그의 FM 특허 사용에 대한 비독점적, 로열티 없는 라이선스 대가로 100.00 만 USD를 제안했다. 그는 이 제안을 거절했는데, 이는 판매액의 2% 로열티를 지불해야 하는 다른 라이선스 회사들에게 불공평하다고 생각했기 때문이다. 시간이 지남에 따라 RCA와의 이러한 교착 상태는 암스트롱의 삶을 지배했다. RCA는 자체 FM 연구를 수행하여 결국 비침해적인 FM 시스템이라고 주장하는 것을 개발했다. RCA는 다른 회사들에게 암스트롱에게 로열티 지불을 중단하도록 권장했다. 이에 격분한 암스트롱은 1948년 RCA와 NBC를 상대로 소송을 제기하여 특허 침해와 그들이 자신의 발명의 "가치를 고의적으로 반대하고 손상시키려 했다"고 비난하며 3배의 손해 배상을 청구했다. 그는 이 소송이 성공하여 큰 금전적 보상을 받을 것이라고 확신했지만, 그 후 이어진 장기간의 법적 공방은 특히 그의 주요 특허가 1950년 말에 만료된 후 그의 재정을 악화시키기 시작했다.

4. 제1차 세계 대전 참전 및 기타 활동

제1차 세계 대전 중 암스트롱은 미국 육군 통신대에서 대위로 임관하여 프랑스 파리의 한 연구소에 배정되어 연합군의 무선 통신 개발을 도왔다. 그는 소령으로 진급한 후 1919년 미국으로 돌아왔다. (두 차례의 세계 대전 동안 암스트롱은 미군에게 자신의 특허를 무료로 사용하도록 허용했다.)

제2차 세계 대전 중 암스트롱은 정부 계약으로 자금을 지원받는 연속파 FM 레이더 연구에 관심을 돌렸다. 암스트롱은 광대역 FM의 간섭 방지 특성과 잡음 감소를 위한 좁은 수신기 대역폭이 탐지 거리를 늘릴 것이라고 기대했다. 주요 개발은 암스트롱의 뉴저지주 알파인 연구실에서 이루어졌다. 장비의 복제본은 미 육군 에반스 신호 연구실로 보내졌다. 그의 연구 결과는 결론이 나지 않았고, 전쟁이 끝나자 육군은 프로젝트를 중단했다.

프로젝트 다이애나라는 이름으로 에반스 연구실 직원들은 달에 레이더 신호를 반사시키는 가능성을 연구했다. 계산 결과, 표준 펄스 레이더는 작동하지 않을 것이며, 더 높은 평균 전력, 훨씬 더 넓은 송신기 펄스, 그리고 매우 좁은 수신기 대역폭이 필요하다는 것을 보여주었다. 그들은 암스트롱 장비를 수정하여 이 작업을 수행할 수 있다는 것을 깨달았다. 송신기의 FM 변조기는 비활성화되었고, 송신기는 0.25초 CW 펄스를 생성하도록 키잉되었다. 송신기 주파수를 추적하는 협대역 (57 Hz) 수신기는 달 반사 신호의 가능한 300 Hz 도플러 편이를 보상하기 위한 증분 튜닝 제어 기능을 가졌다. 그들은 1946년 1월 10일 성공을 거두었다.

5. 특허 분쟁 및 법적 투쟁

암스트롱의 발명과 관련된 수많은 장기간의 특허 싸움은 그의 건강을 해치고 행동을 불규칙하게 만들었다. 한 번은 누군가 자신의 음식에 독을 탔다고 믿어 위 세척을 주장하기도 했다.

해럴드 에반스 경 등이 저술한 그들은 미국을 만들었다(They Made America)에 따르면, 암스트롱은 자신의 투쟁이 아내 마리온에게 미치는 고통을 전혀 인지하지 못했다. 마리온은 이스트 강에 몸을 던지려 한 후 몇 달 동안 정신병원에 입원하기도 했다. 법적 싸움은 또한 암스트롱을 재정적 파탄 직전으로 몰고 갔다. 1953년 11월 1일, 암스트롱은 마리온에게 거의 모든 재정 자원을 소진했다고 말했다. 형편이 좋았을 때, 그들의 은퇴 자금은 마리온의 이름으로 되어 있었고, 그는 소송을 계속하기 위해 그 자금의 일부를 풀어달라고 요청했다. 마리온은 거절했고, 합의를 고려해 보라고 제안했다. 격분한 암스트롱은 벽난로 부지깽이를 들어 마리온의 팔을 때렸다. 마리온은 아파트를 떠나 여동생과 함께 지냈고 다시는 암스트롱을 보지 못했다.

암스트롱의 사망 후, 그의 친구는 그가 시간의 90%를 RCA와의 소송에 보냈다고 추정했다. 조지프 매카시 상원의원 (위스콘신주 공화당)은 암스트롱이 최근 자신의 조사관 중 한 명을 만났으며, 자신과 다른 과학자들의 비밀 레이더 발견이 "개발되는 즉시 공산주의자들에게 흘러들어가고 있다"는 사실에 "치명적으로 두려워했다"고 보고했다.

남편의 자살 후, 마리온 암스트롱은 남편의 유산에 대한 법적 소송을 계속 진행했다. 1954년 12월 말, 미국 중재를 통해 RCA와 "약 100.00 만 USD"의 합의가 이루어졌다고 발표되었다. 뉴욕의 크라바스, 스웨인 & 무어의 데이나 레이몬드가 해당 소송의 변호사로 활동했다. 마리온 암스트롱은 5개의 기본 FM 특허에 대한 장기간의 법원 소송을 통해 암스트롱을 FM의 발명가로 공식적으로 확립할 수 있었으며, 1967년까지 침해죄로 유죄 판결을 받은 다른 회사들을 상대로 일련의 성공적인 소송을 진행했다.

6. 개인 생활

암스트롱과 그의 새 아내 에스더 마리온 맥키니스가 1923년 팜비치에서 찍은 사진. 이 라디오는 암스트롱이 그녀에게 선물로 만든 휴대용 슈퍼헤테로다인 라디오이다.

1923년, 암스트롱은 높은 곳을 좋아하는 마음과 구애 의식을 결합하여 뉴욕시 20층 건물 꼭대기에 위치한 WJZ (현재 WABC) 안테나를 기어 올라가 물구나무서기를 했다고 전해진다. 한 목격자가 그에게 "이런 바보 같은 짓을 왜 하느냐"고 묻자, 암스트롱은 "정신이 시켜서 한다"고 답했다. 암스트롱은 사진을 찍어 데이비드 사르노프의 비서였던 마리온 맥키니스에게 전달하도록 했다. 암스트롱과 맥키니스는 그해 말 결혼했다. 암스트롱은 결혼 전에 이스파노-수이자 자동차를 구매하여 사망할 때까지 소유했으며, 이 차를 타고 플로리다주팜비치로 신혼여행을 갔다. 그는 마리온에게 세계 최초의 휴대용 슈퍼헤테로다인 라디오를 결혼 선물로 주는 홍보 사진을 찍기도 했다.

그는 1940년 부상을 입을 때까지 열렬한 테니스 선수였으며, 저녁 식사 때 올드 패션드 칵테일을 마시곤 했다. 정치적으로는 그의 동료 중 한 명이 "기술적으로만 혁명가였고, 정치적으로는 가장 보수적인 사람 중 한 명이었다"고 묘사했다.

1955년, 마리온 암스트롱은 암스트롱 기념 연구 재단을 설립했으며, 1979년 81세의 나이로 사망할 때까지 재단 활동에 참여했다. 그녀는 두 명의 조카와 한 명의 조카딸을 남겼다.

7. 죽음

마리온과 헤어진 지 약 3개월 후인 1954년 1월 31일 밤부터 2월 1일 새벽 사이, 암스트롱은 맨해튼 리버 하우스 13층에 있는 12개 방 아파트의 창문에서 뛰어내려 사망했다. 뉴욕 타임스는 그의 아내에게 남긴 두 페이지짜리 유서의 내용을 다음과 같이 묘사했다. "다시 그녀를 볼 수 없다는 사실에 가슴이 찢어지고, 자신의 삶에서 가장 소중한 그녀를 다치게 한 것에 대해 깊은 후회를 표현했다." 유서는 "신이 당신을 지켜주시고, 주여 제 영혼을 자비롭게 여기소서"로 끝맺었다.

데이비드 사르노프는 어떤 책임도 부인하며 칼 드레허에게 직접 "나는 암스트롱을 죽이지 않았다"고 말했다.

8. 유산 및 평가

컬럼비아 대학교 철학관. 암스트롱은 이 건물 지하에서 FM 라디오를 개발했다.

1960년대가 되어서야 미국에서 FM 방송국이 AM 대역의 인기를 위협하기 시작했다. 이는 제너럴 일렉트릭의 FM 스테레오 개발과 FCC의 FM 비중복 규칙에 힘입은 바가 컸다. 이 규칙은 대도시 방송사들이 AM 및 FM 라이선스를 가지고 있을 경우, 방송 시간의 절반만 두 주파수에서 동시 방송할 수 있도록 제한했다. 암스트롱의 FM 시스템은 NASA와 아폴로 계획 우주비행사 간의 통신에도 사용되었다.

1983년에는 미국 발명가들을 기념하는 시리즈로 그의 명예를 기리는 미국 우표가 발행되었다.

암스트롱은 "라디오 역사상 가장 다작하고 영향력 있는 발명가"라고 불린다. 슈퍼헤테로다인 과정은 여전히 라디오 장비에 광범위하게 사용된다. 발명된 지 80년이 지난 FM 기술은 더 효율적인 디지털 기술로 보완되거나 일부 대체되기 시작했다. 디지털 텔레비전의 도입으로 아날로그 텔레비전에서 사용되던 FM 오디오 채널이 사라졌고, HD 라디오는 FM 대역 방송국에 디지털 서브 채널을 추가했으며, 유럽과 아시아 태평양 지역에서는 디지털 오디오 방송 대역이 생성되어 일부 경우 기존 FM 방송국을 완전히 없애기도 한다. 그러나 FM 방송은 여전히 국제적으로 사용되며, 오디오 방송 서비스에 사용되는 지배적인 시스템으로 남아 있다.

1917년, 암스트롱은 IRE (현재 IEEE)의 명예 훈장을 최초로 수상했다. 제1차 세계 대전 중 무선에 대한 그의 공로로 프랑스 정부는 1919년 그에게 레지옹 도뇌르 훈장을 수여했다. 그는 1929년 컬럼비아 대학교에서, 1941년 뮬렌버그 칼리지에서 명예 박사 학위를 받았다. 1941년 프랭클린 메달을 수상했으며, 1942년에는 "재생 회로, 슈퍼헤테로다인, 주파수 변조 등 전기 통신 기술에 대한 탁월한 공헌"으로 AIEE의 에디슨 메달을 받았다. ITU는 1955년 그를 위대한 전기 발명가 명단에 추가했다.

1980년, 그는 미국 발명가 명예의 전당에 헌액되었고, 1983년 미국 우표에 그의 초상이 실렸다. 소비자 가전 명예의 전당은 2000년 그를 "소비자 가전의 발전에 토대를 마련한 그의 공헌과 선구적인 정신을 인정하여" 헌액했다. 그는 2001년 사후에 무선 명예의 전당에 헌액되었다. 컬럼비아 대학교는 그의 기억을 기리기 위해 공학 및 응용 과학 대학에 에드윈 하워드 암스트롱 교수직을 설립했다.

암스트롱이 FM을 개발했던 컬럼비아 대학교의 철학관은 미국 국립역사기념물로 지정되었다. 뉴욕주 용커스에 있던 암스트롱의 어린 시절 집은 국립역사기념물 프로그램과 국가 사적지 등록부에 등재되었지만, 집이 철거되면서 지정이 철회되었다.

컬럼비아 대학교의 암스트롱 홀은 그의 이름을 따서 명명되었다. 브로드웨이와 112번가 북동쪽 모퉁이에 위치한 이 홀은 원래 아파트 건물이었으나, 대학이 매입한 후 연구 공간으로 개조되었다. 현재는 컬럼비아 대학교와 NASA가 공동 운영하는 대기 및 기후 과학 전문 연구 기관인 고다드 우주 과학 연구소가 입주해 있다. 건물 모퉁이의 한 상점에는 수잔 베가의 노래 "톰스 다이너"에 영감을 주었고 TV 시리즈 "사인펠드"의 가상의 "몽크스 다이너"의 배경 촬영지로 사용된 오랜 동네 명소인 톰스 레스토랑이 있다.

암스트롱의 이름을 딴 두 번째 암스트롱 홀은 메릴랜드주 애버딘 시험장의 미 육군 통신 및 전자 수명 주기 관리 사령부(CECOM-LCMC) 본부에 위치해 있다.

2005년, 암스트롱의 재생 피드백 회로와 슈퍼헤테로다인 및 FM 회로는 "오디오 기술 발전에 지속적인 영향을 미친 제품 및 혁신"에 수여되는 TECnology 명예의 전당에 헌액되었다.

일본에서는 다이쇼 시대 말기부터 쇼와 시대 초기 (1920년대)에 민간 무선이 발흥하던 시기에, 선진국 미국에서 계속해서 새로운 방식을 발명했던 암스트롱은 무선 잡지에서 일종의 영웅처럼 다루어졌다. 복각 다이제스트판 무선과 실험을 보면, 슈퍼헤테로다인 방식을 해설한 번역 기사 (다이쇼 13년 9월호 재록)를 비롯해, 라디오를 가지고 다니며 신혼여행을 즐기는 암스트롱의 사진 기사 (다이쇼 13년 6월호)와 창간호에 게재된 전기 기사가 재록되어 있다.

9. 특허 목록

에드윈 하워드 암스트롱이 취득한 주요 특허 목록은 다음과 같다.

미국 특허 1,113,149호: "무선 수신 시스템"
미국 특허 1,334,165호: "전기파 전송" (미하일로 푸핀과 공동 특허)
미국 특허 1,336,378호: "분산 양성 저항을 가진 안테나"
미국 특허 1,342,885호: "고주파 발진 수신 방법"
미국 특허 1,388,441호: "전기파 전송을 위한 다중 안테나"
미국 특허 1,415,845호: "수신된 전기 발진에 대한 선택적 반대 임피던스"
미국 특허 1,416,061호: "고선택성을 가진 무선 수신 시스템"
미국 특허 1,424,065호: "신호 시스템"
미국 특허 1,539,820호: "파동 신호 시스템"
미국 특허 1,539,821호: "파동 신호 시스템"
미국 특허 1,539,822호: "파동 신호 시스템"
미국 특허 1,541,780호: "파동 신호 시스템"
미국 특허 1,545,724호: "파동 신호 시스템"
미국 특허 1,611,848호: "연속파 무선 수신 시스템"
미국 특허 1,675,323호: "파동 신호 시스템"
미국 특허 1,716,573호: "파동 신호 시스템"
미국 특허 1,941,066호: "무선 신호 시스템" (1933년 광대역 FM 특허 중 하나)
미국 특허 1,941,067호: "라디오 방송 및 수신 시스템"
미국 특허 1,941,068호: "무선 신호" (1933년 광대역 FM 특허 중 하나)
미국 특허 1,941,069호: "무선 신호" (1933년 광대역 FM 특허 중 하나)
미국 특허 1,941,447호: "무선 전화 신호"
미국 특허 2,024,138호: "무선 신호 시스템"
미국 특허 2,063,074호: "무선 송신 시스템"
미국 특허 2,082,935호: "무선 신호 시스템"
미국 특허 2,085,940호: "위상 제어 시스템"
미국 특허 2,098,698호: "무선 송신 시스템"
미국 특허 2,104,011호: "무선 신호 시스템"
미국 특허 2,104,012호: "다중 무선 신호 시스템"
미국 특허 2,116,501호: "무선 수신 시스템"
미국 특허 2,116,502호: "무선 수신 시스템"
미국 특허 2,122,401호: "주파수 변경 시스템"
미국 특허 2,130,172호: "무선 송신 시스템"
미국 특허 2,169,212호: "무선 송신 시스템"
미국 특허 2,203,712호: "라디오 송신 시스템"
미국 특허 2,215,284호: "주파수 변조 신호 시스템"
미국 특허 2,264,608호: "주파수 변조 신호 중계 수단 및 방법"
미국 특허 2,275,486호: "주파수 변조 신호 중계 수단 및 방법"
미국 특허 2,276,008호: "라디오 재방송 시스템"
미국 특허 2,290,159호: "주파수 변조 시스템"
미국 특허 2,295,323호: "전류 제한 장치"
미국 특허 2,315,308호: "주파수 변조 신호 전송 방법 및 수단"
미국 특허 2,318,137호: "라디오 신호 수신 수단"
미국 특허 2,323,698호: "주파수 변조 신호 시스템"
미국 특허 2,540,643호: "주파수 변조 반송파 신호 수신기"
미국 특허 2,602,885호: "라디오 신호"
미국 특허 2,630,497호: "주파수 변조 다중 시스템"

암스트롱 사망 후 그의 유산에 발행된 특허는 다음과 같다.

미국 특허 2,738,502호: "라디오 탐지 및 거리 측정 시스템" (1956년)
미국 특허 2,773,125호: "다중 주파수 변조 송신기" (1956년)
미국 특허 2,835,803호: "서브캐리어 주파수 변조파용 선형 검파기" (1958년)
미국 특허 2,871,292호: "위상 편이 변조의 잡음 감소" (1959년)
미국 특허 2,879,335호: "안정화된 다중 주파수 변조 수신기" (1959년)