1. Kehidupan Awal dan Pendidikan
Edwin Howard Armstrong lahir di distrik Chelsea, New York City, Amerika Serikat, pada tanggal 18 Desember 1890. Ia adalah anak tertua dari tiga bersaudara dari pasangan John dan Emily (née Smith) Armstrong. Ayahnya mulai bekerja pada usia muda di cabang Amerika dari Oxford University Press, yang menerbitkan Alkitab dan karya-karya klasik standar, dan akhirnya naik ke posisi wakil presiden. Orang tuanya pertama kali bertemu di Gereja Presbiterian Utara, yang terletak di 31st Street dan Ninth Avenue. Keluarga ibunya memiliki ikatan yang kuat dengan Chelsea dan berperan aktif dalam kegiatan gereja. Ketika gereja pindah ke utara, keluarga Smith dan Armstrong mengikutinya, dan pada tahun 1895, keluarga Armstrong pindah dari rumah barisan batu cokelat mereka di 347 West 29th Street ke rumah serupa di 26 West 97th Street di Upper West Side. Keluarga itu termasuk kelas menengah yang nyaman.
Pada usia delapan tahun, Armstrong menderita Sydenham's chorea (saat itu dikenal sebagai St. Vitus' Dance), gangguan neurologis yang jarang tetapi serius yang dipicu oleh demam reumatik. Selama sisa hidupnya, Armstrong menderita tic fisik yang diperparah oleh kegembiraan atau stres. Karena penyakit ini, ia menarik diri dari sekolah umum dan dididik di rumah selama dua tahun. Untuk meningkatkan kesehatannya, keluarga Armstrong pindah ke sebuah rumah yang menghadap Sungai Hudson, di 1032 Warburton Avenue di Yonkers. Keluarga Smith kemudian pindah ke sebelah. Tic Armstrong dan waktu yang hilang dari sekolah membuatnya menjadi penyendiri secara sosial.
Sejak usia dini, Armstrong menunjukkan minat pada perangkat listrik dan mekanik, terutama kereta api. Ia menyukai ketinggian dan membangun menara antena halaman belakang darurat yang mencakup kursi bosun untuk mengangkat dirinya naik turun sepanjang menara, yang mengkhawatirkan tetangga. Sebagian besar penelitian awalnya dilakukan di loteng rumah orang tuanya.
Pada tahun 1909, Armstrong mendaftar di Universitas Columbia di New York City, di mana ia menjadi anggota Epsilon Chapter dari persaudaraan teknik Theta Xi, dan belajar di bawah Profesor Michael Pupin di Hartley Laboratories, sebuah unit penelitian terpisah di Columbia. Instruktur lainnya, Profesor John H. Morecroft, kemudian mengingat Armstrong sebagai seseorang yang sangat fokus pada topik yang menarik baginya, tetapi agak acuh tak acuh terhadap sisa studinya. Armstrong menantang kebijaksanaan konvensional dan cepat mempertanyakan pendapat profesor dan rekan-rekan. Dalam satu kasus, ia menceritakan bagaimana ia menipu seorang profesor tamu dari Universitas Cornell yang tidak disukainya agar menerima sengatan listrik yang parah. Ia juga menekankan hal praktis daripada teoretis, menyatakan bahwa kemajuan lebih mungkin merupakan hasil eksperimen dan penalaran daripada perhitungan matematis dan formula "fisika matematis".
Armstrong lulus dari Columbia pada tahun 1913, memperoleh gelar teknik listrik. Setelah lulus kuliah, ia menerima penunjukan satu tahun senilai 600 USD sebagai asisten laboratorium di Columbia, setelah itu ia secara nominal bekerja sebagai asisten penelitian, dengan gaji 1 USD setahun, di bawah Profesor Pupin. Tidak seperti kebanyakan insinyur, Armstrong tidak pernah menjadi karyawan perusahaan. Ia mendirikan laboratorium penelitian dan pengembangan independen yang didanai sendiri di Columbia, dan memiliki patennya sepenuhnya. Pada tahun 1934, ia mengisi kekosongan yang ditinggalkan oleh kematian John H. Morecroft, menerima penunjukan sebagai profesor Teknik Elektro di Columbia, posisi yang ia pegang selama sisa hidupnya.
2. Penemuan Utama dan Kontribusi Teknis
Armstrong membuat beberapa penemuan revolusioner yang mengubah wajah teknologi radio. Penemuan-penemuan ini tidak hanya meningkatkan kemampuan penerimaan dan transmisi sinyal, tetapi juga menjadi dasar bagi banyak sistem komunikasi modern.
2.1. Sirkuit Regeneratif (Regenerative Circuit)
Armstrong mulai mengerjakan penemuan besar pertamanya saat masih menjadi mahasiswa di Columbia. Pada akhir tahun 1906, Lee de Forest telah menemukan audion "grid Audion" tabung vakum tiga elemen (triode). Cara kerja tabung vakum tidak dipahami pada saat itu. Audion awal De Forest tidak memiliki vakum tinggi dan mengembangkan cahaya biru pada tegangan plat yang sederhana; De Forest meningkatkan vakum untuk Federal Telegraph. Pada tahun 1912, operasi tabung vakum dipahami, dan sirkuit regeneratif yang menggunakan tabung vakum tinggi dihargai.
Saat tumbuh dewasa, Armstrong telah bereksperimen dengan Audion awal yang temperamental dan "berisi gas". Terpicu oleh penemuan-penemuan selanjutnya, ia mengembangkan minat yang tajam untuk mendapatkan pemahaman ilmiah yang rinci tentang cara kerja tabung vakum. Bersama dengan Profesor Morecroft, ia menggunakan osilograf untuk melakukan studi komprehensif. Penemuan terobosannya adalah menentukan bahwa penggunaan umpan balik positif (juga dikenal sebagai regenerasi) menghasilkan penguatan ratusan kali lebih besar dari yang pernah dicapai sebelumnya, dengan sinyal yang diperkuat sekarang cukup kuat sehingga penerima dapat menggunakan pengeras suara alih-alih headphone. Investigasi lebih lanjut mengungkapkan bahwa ketika umpan balik ditingkatkan melampaui tingkat tertentu, tabung vakum akan masuk ke dalam osilasi, sehingga juga dapat digunakan sebagai pemancar radio gelombang kontinu.
Mulai tahun 1913, Armstrong menyiapkan serangkaian demonstrasi dan makalah komprehensif yang mendokumentasikan penelitiannya dengan cermat, dan pada akhir tahun 1913 mengajukan perlindungan paten yang mencakup sirkuit regeneratif. Pada 6 Oktober 1914, paten AS 1.113.149 dikeluarkan untuk penemuannya. Meskipun Lee de Forest awalnya meremehkan temuan Armstrong, mulai tahun 1915 de Forest mengajukan serangkaian aplikasi paten yang bersaing yang sebagian besar menyalin klaim Armstrong, sekarang menyatakan bahwa ia telah menemukan regenerasi terlebih dahulu, berdasarkan entri buku catatan yang dibuat pada 6 Agustus 1912, saat bekerja untuk perusahaan Federal Telegraph, sebelum tanggal yang diakui untuk Armstrong yaitu 31 Januari 1913. Hasilnya adalah sidang interferensi di kantor paten untuk menentukan prioritas. De Forest bukan satu-satunya penemu lain yang terlibat - empat penuntut yang bersaing termasuk Armstrong, de Forest, Irving Langmuir dari General Electric, dan Alexander Meissner, yang merupakan warga negara Jerman, yang menyebabkan aplikasinya disita oleh Kantor Penjaga Properti Asing selama Perang Dunia I.
Setelah berakhirnya Perang Dunia I, Armstrong merekrut perwakilan dari firma hukum Pennie, Davis, Martin dan Edmonds. Untuk membiayai biaya hukumnya, ia mulai mengeluarkan lisensi yang tidak dapat dialihkan untuk penggunaan paten regeneratif kepada sekelompok kecil perusahaan peralatan radio, dan pada November 1920, 17 perusahaan telah dilisensikan. Pemegang lisensi ini membayar royalti 5% atas penjualan mereka yang dibatasi hanya untuk "amatir dan eksperimen". Sementara itu, Armstrong mengeksplorasi pilihannya untuk menjual hak komersial atas karyanya. Meskipun kandidat yang jelas adalah Radio Corporation of America (RCA), pada 5 Oktober 1920, Westinghouse Electric & Manufacturing Company mengambil opsi senilai 335.00 K USD untuk hak komersial paten regeneratif dan superheterodyne, dengan tambahan 200.00 K USD yang akan dibayarkan jika Armstrong menang dalam sengketa paten regeneratif. Westinghouse menggunakan opsi ini pada 4 November 1920.
Proses hukum yang berkaitan dengan paten regenerasi dipisahkan menjadi dua kelompok kasus pengadilan. Tindakan pengadilan awal dipicu pada tahun 1919 ketika Armstrong menggugat perusahaan de Forest di pengadilan distrik, menuduh pelanggaran paten 1.113.149. Pengadilan ini memutuskan mendukung Armstrong pada 17 Mei 1921. Jalur kedua kasus pengadilan, hasil dari sidang interferensi kantor paten, memiliki hasil yang berbeda. Dewan interferensi juga memihak Armstrong, tetapi ia tidak bersedia untuk berdamai dengan de Forest dengan kompensasi yang kurang dari yang ia anggap penuh. Dengan demikian tertekan, de Forest melanjutkan pembelaan hukumnya, dan mengajukan banding atas keputusan dewan interferensi ke pengadilan distrik District of Columbia. Pada 8 Mei 1924, pengadilan itu memutuskan bahwa de Forest yang harus dianggap sebagai penemu regenerasi. Armstrong (bersama dengan sebagian besar komunitas teknik) terkejut dengan peristiwa ini, dan pihaknya mengajukan banding atas keputusan ini. Meskipun proses hukum dua kali diajukan ke Mahkamah Agung Amerika Serikat, pada tahun 1928 dan 1934, ia tidak berhasil membatalkan keputusan tersebut.
Sebagai tanggapan atas keputusan Mahkamah Agung kedua yang mendukung de Forest sebagai penemu regenerasi, Armstrong mencoba mengembalikan Medali Kehormatan IRE tahun 1917, yang telah diberikan "sebagai pengakuan atas karya dan publikasinya yang berkaitan dengan tindakan audion yang berosilasi dan tidak berosilasi". Dewan organisasi menolak untuk mengizinkannya, dan mengeluarkan pernyataan bahwa mereka "sangat menegaskan penghargaan asli".
2.2. Penerima Superheterodyne (Superheterodyne Receiver)
Amerika Serikat memasuki Perang Dunia I pada April 1917. Kemudian pada tahun itu, Armstrong ditugaskan sebagai kapten di Korps Sinyal Angkatan Darat Amerika Serikat, dan ditugaskan ke laboratorium di Paris, Prancis, untuk membantu mengembangkan komunikasi radio untuk upaya perang Sekutu. Ia kembali ke AS pada musim gugur 1919, setelah dipromosikan menjadi Mayor. Selama kedua perang dunia, Armstrong memberikan penggunaan patennya secara gratis kepada militer AS.
Selama periode ini, pencapaian paling signifikan Armstrong adalah pengembangan sirkuit penerima radio "supersonic heterodyne" - yang segera disingkat menjadi "superheterodyne". Sirkuit ini membuat penerima radio lebih sensitif dan selektif dan digunakan secara luas hingga saat ini. Fitur kunci dari pendekatan superheterodyne adalah pencampuran sinyal radio yang masuk dengan sinyal frekuensi berbeda yang dihasilkan secara lokal di dalam perangkat radio. Sirkuit itu disebut mixer. Hasilnya adalah frekuensi menengah (IF) yang tetap dan tidak berubah, yang mudah diperkuat dan dideteksi oleh tahap sirkuit berikutnya. Pada tahun 1919, Armstrong mengajukan permohonan paten AS untuk sirkuit superheterodyne yang dikeluarkan tahun berikutnya. Paten ini kemudian dijual ke Westinghouse. Paten tersebut ditantang, memicu sidang interferensi kantor paten lainnya. Armstrong akhirnya kalah dalam pertarungan paten ini; meskipun hasilnya tidak terlalu kontroversial dibandingkan dengan proses regenerasi.
Penantangnya adalah Lucien Lévy dari Prancis yang telah bekerja mengembangkan komunikasi radio Sekutu selama Perang Dunia I. Ia telah dianugerahi paten Prancis pada tahun 1917 dan 1918 yang mencakup beberapa ide dasar yang sama yang digunakan dalam penerima superheterodyne Armstrong. AT&T, yang tertarik pada pengembangan radio pada saat itu, terutama untuk ekstensi titik-ke-titik dari pertukaran telepon kabelnya, membeli hak AS atas paten Lévy dan menentang pemberian Armstrong. Peninjauan pengadilan berikutnya berlanjut hingga tahun 1928, ketika Pengadilan Banding District of Columbia menolak semua sembilan klaim paten Armstrong, memberikan prioritas untuk tujuh klaim kepada Lévy, dan masing-masing satu kepada Ernst Alexanderson dari General Electric dan Burton W. Kendall dari Bell Laboratories.
Meskipun sebagian besar penerima radio awal menggunakan regenerasi, Armstrong mendekati David Sarnoff dari RCA, yang telah ia kenal sejak memberikan demonstrasi penerima regenerasinya pada tahun 1913, tentang perusahaan yang menawarkan superheterodyne sebagai penawaran yang lebih unggul kepada masyarakat umum. (Sengketa paten yang sedang berlangsung tidak menjadi penghalang, karena perjanjian lisensi silang yang luas yang ditandatangani pada tahun 1920 dan 1921 antara RCA, Westinghouse, dan AT&T berarti Armstrong dapat dengan bebas menggunakan paten Lévy.) Set superheterodyne awalnya dianggap terlalu rumit dan mahal karena desain awal membutuhkan beberapa kenop penyetelan dan menggunakan sembilan tabung vakum. Bersama dengan insinyur RCA, Armstrong mengembangkan desain yang lebih sederhana dan lebih murah. RCA memperkenalkan set Radiola superheterodyne-nya di pasar AS pada awal tahun 1924, dan mereka langsung sukses, secara dramatis meningkatkan keuntungan perusahaan. Set ini dianggap sangat berharga sehingga RCA tidak akan melisensikan superheterodyne kepada perusahaan AS lainnya hingga tahun 1930.
2.3. Sirkuit Super-regeneratif (Super-regeneration Circuit)
Pertarungan hukum regenerasi memiliki satu hasil yang tidak disengaja bagi Armstrong. Saat ia sedang menyiapkan peralatan untuk melawan klaim yang dibuat oleh seorang pengacara paten, ia "secara tidak sengaja menemukan fenomena super-regenerasi", di mana, dengan cepat "memadamkan" osilasi tabung vakum, ia mampu mencapai tingkat penguatan yang lebih besar. Setahun kemudian, pada tahun 1922, Armstrong menjual paten super-regenerasinya kepada RCA seharga 200.00 K USD ditambah 60.000 saham perusahaan, yang kemudian ditingkatkan menjadi 80.000 saham sebagai pembayaran untuk layanan konsultasi. Ini menjadikan Armstrong pemegang saham terbesar RCA, dan ia mencatat bahwa "Penjualan penemuan itu akan menghasilkan lebih banyak bagi saya daripada penjualan sirkuit regeneratif dan superheterodyne digabungkan". RCA membayangkan menjual lini penerima super-regeneratif sampai set superheterodyne dapat disempurnakan untuk penjualan umum, tetapi ternyata sirkuit itu tidak cukup selektif untuk membuatnya praktis untuk penerima siaran.
3. Pengembangan Radio FM Pita Lebar (Wide-band FM Radio)
Inovasi terbesar Armstrong adalah dalam modulasi frekuensi (FM), yang secara signifikan meningkatkan kualitas siaran radio dengan mengatasi masalah kebisingan yang melanda teknologi sebelumnya.
3.1. Latar Belakang dan Masalah Kebisingan (Noise)
Interferensi "statis" - suara asing yang disebabkan oleh sumber-sumber seperti badai petir dan peralatan listrik - mengganggu komunikasi radio awal yang menggunakan modulasi amplitudo (AM) dan membingungkan banyak penemu yang berusaha menghilangkannya. Banyak ide untuk menghilangkan statis diselidiki, dengan sedikit keberhasilan. Pada pertengahan tahun 1920-an, Armstrong mulai meneliti solusi. Ia awalnya, dan tidak berhasil, mencoba menyelesaikan masalah dengan memodifikasi karakteristik transmisi AM.
Salah satu pendekatan menggunakan transmisi modulasi frekuensi (FM). Alih-alih memvariasikan kekuatan gelombang pembawa seperti pada AM, frekuensi pembawa diubah untuk merepresentasikan sinyal audio. Pada tahun 1922, John Renshaw Carson dari AT&T, penemu modulasi pita tunggal, telah menerbitkan analisis matematis rinci yang menunjukkan bahwa transmisi FM tidak memberikan peningkatan apa pun dibandingkan AM. Meskipun aturan bandwidth Carson untuk FM penting saat ini, tinjauan Carson ternyata tidak lengkap, karena ia hanya menganalisis (yang sekarang dikenal sebagai) FM "pita sempit".
Pada awal tahun 1928, Armstrong mulai meneliti kemampuan FM. Meskipun ada orang lain yang terlibat dalam penelitian FM pada saat ini, ia mengetahui proyek RCA untuk melihat apakah transmisi gelombang pendek FM kurang rentan terhadap pemudaran daripada AM. Pada tahun 1931, insinyur RCA membangun tautan gelombang pendek FM yang berhasil mentransmisikan siaran pertarungan Schmeling-Stribling dari California ke Hawaii, dan mencatat pada saat itu bahwa sinyal tampaknya kurang terpengaruh oleh statis. Proyek tersebut tidak membuat kemajuan lebih lanjut.
3.2. Pengembangan Teknologi FM dan Keunggulannya
Bekerja secara rahasia di laboratorium bawah tanah Philosophy Hall Columbia, Armstrong mengembangkan FM "pita lebar", dalam prosesnya menemukan keuntungan signifikan dibandingkan transmisi FM "pita sempit" sebelumnya. Dalam sistem FM "pita lebar", penyimpangan frekuensi pembawa dibuat jauh lebih besar daripada frekuensi sinyal audio yang dapat ditunjukkan untuk memberikan penolakan kebisingan yang lebih baik. Ia diberikan lima paten AS yang mencakup fitur-fitur dasar sistem baru pada 26 Desember 1933. Awalnya, klaim utama adalah bahwa sistem FM-nya efektif dalam menyaring kebisingan yang dihasilkan di penerima, oleh tabung vakum.
3.3. Paten dan Aktivitas Promosi
Armstrong memiliki perjanjian tetap untuk memberikan hak penolakan pertama kepada RCA atas patennya. Pada tahun 1934, ia mempresentasikan sistem barunya kepada presiden RCA, Sarnoff. Sarnoff agak terkejut dengan kerumitannya, karena ia berharap mungkin untuk menghilangkan statis hanya dengan menambahkan perangkat sederhana ke penerima yang ada. Dari Mei 1934 hingga Oktober 1935, Armstrong melakukan uji lapangan teknologi FM-nya dari laboratorium RCA yang terletak di lantai 85 Empire State Building di New York City. Sebuah antena yang terpasang pada puncak gedung mentransmisikan sinyal untuk jarak hingga 80 km. Tes-tes ini membantu menunjukkan kemampuan pengurangan statis dan akurasi tinggi FM. RCA, yang sangat berinvestasi dalam menyempurnakan penyiaran TV, memilih untuk tidak berinvestasi di FM, dan menginstruksikan Armstrong untuk melepaskan peralatannya.
Ditolak oleh kekuatan pemasaran dan keuangan RCA, Armstrong memutuskan untuk membiayai pengembangannya sendiri dan menjalin hubungan dengan anggota industri radio yang lebih kecil, termasuk Zenith dan General Electric, untuk mempromosikan penemuannya. Armstrong berpikir bahwa FM memiliki potensi untuk menggantikan stasiun AM dalam 5 tahun, yang ia promosikan sebagai dorongan bagi industri manufaktur radio, yang saat itu menderita akibat Depresi Besar. Membuat pemancar dan penerima radio AM yang ada menjadi usang akan mengharuskan stasiun membeli pemancar pengganti dan pendengar membeli penerima yang mampu FM. Pada tahun 1936, ia menerbitkan makalah penting dalam Proceedings of the IRE yang mendokumentasikan kemampuan superior penggunaan FM pita lebar. (Makalah ini akan dicetak ulang dalam edisi Agustus 1984 dari Proceedings of the IEEE.) Setahun kemudian, sebuah makalah oleh Murray G. Crosby (penemu Sistem Crosby untuk FM Stereo) di jurnal yang sama memberikan analisis lebih lanjut tentang karakteristik FM pita lebar, dan memperkenalkan konsep "ambang batas", menunjukkan bahwa ada rasio sinyal-ke-derau yang lebih unggul ketika sinyal lebih kuat dari tingkat tertentu.
3.4. Prosedur FCC dan Perubahan Pita Frekuensi
Pada Juni 1936, Armstrong memberikan presentasi formal sistem barunya di kantor pusat Komisi Komunikasi Federal (FCC) AS. Sebagai perbandingan, ia memutar rekaman jazz menggunakan radio AM konvensional, lalu beralih ke transmisi FM. Seorang koresponden United Press hadir, dan menceritakan dalam laporan layanan kawat bahwa: "jika penonton yang terdiri dari 500 insinyur menutup mata mereka, mereka akan percaya bahwa band jazz berada di ruangan yang sama. Tidak ada suara asing." Selain itu, "Beberapa insinyur mengatakan setelah demonstrasi bahwa mereka menganggap penemuan Dr. Armstrong sebagai salah satu perkembangan radio terpenting sejak set kristal earphone pertama diperkenalkan." Armstrong dikutip mengatakan ia dapat "membayangkan waktu yang tidak terlalu jauh ketika penggunaan pita gelombang frekuensi ultra-tinggi akan memainkan peran utama dalam semua penyiaran", meskipun artikel tersebut mencatat bahwa "Perpindahan ke sistem frekuensi ultra-tinggi akan berarti membuang peralatan penyiaran yang ada dan penerima yang ada di rumah, yang pada akhirnya menyebabkan pengeluaran miliaran dolar."
Pada akhir tahun 1930-an, seiring kemajuan teknis memungkinkan transmisi pada frekuensi yang lebih tinggi, FCC menyelidiki opsi untuk meningkatkan jumlah stasiun penyiaran, selain ide untuk kualitas audio yang lebih baik, yang dikenal sebagai "kesetiaan tinggi". Pada tahun 1937, ia memperkenalkan apa yang kemudian dikenal sebagai pita Apex, yang terdiri dari 75 frekuensi penyiaran dari 41,02 MHz hingga 43,98 MHz. Seperti pada pita siaran standar, ini adalah stasiun AM tetapi dengan audio berkualitas lebih tinggi - dalam satu contoh, respons frekuensi dari 20 Hz hingga 17.000 Hz +/- 1 dB - karena pemisahan stasiun adalah 40 kHz alih-alih pemisahan 10 kHz yang digunakan pada pita AM asli. Armstrong bekerja untuk meyakinkan FCC bahwa pita stasiun penyiaran FM akan menjadi pendekatan yang lebih unggul. Tahun itu ia membiayai pembangunan stasiun radio FM pertama, W2XMN (kemudian KE2XCC) di Alpine, New Jersey. Insinyur FCC percaya bahwa transmisi menggunakan frekuensi tinggi akan berjalan tidak lebih jauh dari jarak garis pandang, dibatasi oleh cakrawala. Ketika beroperasi dengan 40 kilowatt pada 42,8 MHz, stasiun itu dapat didengar dengan jelas 100 km jauhnya, menyamai cakupan siang hari stasiun AM 50 kilowatt berdaya penuh.
Studi FCC yang membandingkan transmisi stasiun Apex dengan sistem FM Armstrong menyimpulkan bahwa pendekatannya lebih unggul. Pada awal tahun 1940, FCC mengadakan sidang tentang apakah akan membangun layanan FM komersial. Setelah peninjauan ini, FCC mengumumkan pembentukan pita FM yang berlaku mulai 1 Januari 1941, terdiri dari empat puluh saluran selebar 200 kHz pada pita dari 42 MHz hingga 50 MHz, dengan lima saluran pertama dicadangkan untuk stasiun pendidikan. Stasiun Apex yang ada diberitahu bahwa mereka tidak akan diizinkan beroperasi setelah 1 Januari 1941, kecuali mereka mengkonversi ke FM.
Meskipun ada minat pada pita FM baru oleh pemilik stasiun, pembatasan konstruksi yang diberlakukan selama Perang Dunia II membatasi pertumbuhan layanan baru. Setelah berakhirnya Perang Dunia II, FCC bergerak untuk membakukan alokasi frekuensinya. Salah satu area perhatian adalah efek dari propagasi troposfer dan propagasi Sporadic E, yang kadang-kadang memantulkan sinyal stasiun jarak jauh, menyebabkan interferensi bersama. Proposal yang sangat kontroversial, yang dipimpin oleh RCA, adalah bahwa pita FM perlu digeser ke frekuensi yang lebih tinggi untuk menghindari masalah ini. Penugasan ulang ini ditentang keras sebagai tidak perlu oleh Armstrong, tetapi ia kalah. FCC membuat keputusannya final pada 27 Juni 1945.
Ia mengalokasikan 100 saluran FM dari 88 MHz hingga 108 MHz, dan menetapkan pita FM sebelumnya untuk 'non-pemerintah tetap dan bergerak' (42 MHz-44 MHz), dan saluran televisi 1 (44 MHz-50 MHz), sekarang mengesampingkan masalah interferensi. Periode yang memungkinkan stasiun FM yang ada untuk menyiarkan pada pita rendah dan tinggi berakhir pada tengah malam 8 Januari 1949, di mana pada saat itu semua pemancar pita rendah dimatikan, membuat 395.000 penerima yang telah dibeli oleh publik untuk pita asli menjadi usang. Meskipun konverter yang memungkinkan set FM pita rendah untuk menerima pita tinggi diproduksi, mereka akhirnya terbukti rumit untuk dipasang, dan seringkali sama (atau lebih) mahal daripada membeli set pita tinggi baru secara langsung.
Armstrong merasa bahwa penugasan ulang pita FM telah terinspirasi terutama oleh keinginan untuk menyebabkan gangguan yang akan membatasi kemampuan FM untuk menantang industri radio yang ada, termasuk properti radio AM RCA yang mencakup jaringan radio NBC, ditambah jaringan besar lainnya termasuk CBS, ABC, dan Mutual. Perubahan itu dianggap disukai oleh AT&T, karena penghapusan stasiun relai FM akan mengharuskan stasiun radio untuk menyewa tautan kabel dari perusahaan itu. Yang sangat menjengkelkan adalah penugasan saluran TV 1 oleh FCC ke segmen 44 MHz-50 MHz dari pita FM lama. Saluran 1 kemudian dihapus, karena propagasi radio periodik akan membuat sinyal TV lokal tidak dapat dilihat.
Meskipun pergeseran pita FM merupakan kemunduran ekonomi, ada alasan untuk optimisme. Sebuah buku yang diterbitkan pada tahun 1946 oleh Charles A. Siepmann menggembar-gemborkan stasiun FM sebagai "Kesempatan Kedua Radio". Pada akhir tahun 1945, Armstrong membuat kontrak dengan John Orr Young, anggota pendiri firma hubungan masyarakat Young & Rubicam, untuk melakukan kampanye nasional yang mempromosikan penyiaran FM, terutama oleh lembaga pendidikan. Penempatan artikel yang mempromosikan Armstrong secara pribadi dan FM dilakukan dengan publikasi sirkulasi umum termasuk The Nation, Fortune, The New York Times, Atlantic Monthly, dan The Saturday Evening Post.
Pada tahun 1940, RCA menawarkan Armstrong 1.00 M USD untuk lisensi non-eksklusif, bebas royalti untuk menggunakan paten FM-nya. Ia menolak tawaran ini, karena ia merasa ini tidak adil bagi perusahaan berlisensi lainnya, yang harus membayar royalti 2% atas penjualan mereka. Seiring waktu, kebuntuan dengan RCA ini mendominasi kehidupan Armstrong. RCA membalas dengan melakukan penelitian FM sendiri, akhirnya mengembangkan apa yang diklaimnya sebagai sistem FM yang tidak melanggar. Perusahaan mendorong perusahaan lain untuk berhenti membayar royalti kepada Armstrong. Marah oleh ini, pada tahun 1948 Armstrong mengajukan gugatan terhadap RCA dan National Broadcasting Company, menuduh mereka melanggar paten dan bahwa mereka telah "sengaja berusaha menentang dan merusak nilai" penemuannya, di mana ia meminta ganti rugi tiga kali lipat. Meskipun ia yakin bahwa gugatan ini akan berhasil dan menghasilkan penghargaan moneter yang besar, manuver hukum yang berlarut-larut yang terjadi kemudian akhirnya mulai merusak keuangannya, terutama setelah paten utamanya kedaluwarsa pada akhir tahun 1950.
4. Dinas Militer dan Penelitian Lainnya
Selama Perang Dunia I, Armstrong bertugas di Korps Sinyal Angkatan Darat Amerika Serikat sebagai kapten dan kemudian mayor. Ia ditugaskan ke laboratorium di Paris, Prancis, untuk membantu mengembangkan komunikasi radio untuk upaya perang Sekutu. Ia kembali ke AS pada musim gugur 1919, setelah dipromosikan menjadi Mayor. Selama kedua perang dunia, Armstrong memberikan penggunaan patennya secara gratis kepada militer AS.
Selama Perang Dunia II, Armstrong mengalihkan perhatiannya pada investigasi radar FM gelombang kontinu yang didanai oleh kontrak pemerintah. Armstrong berharap bahwa karakteristik penangkal interferensi dari FM pita lebar dan bandwidth penerima yang sempit untuk mengurangi kebisingan akan meningkatkan jangkauan. Pengembangan utama dilakukan di laboratorium Armstrong di Alpine, New Jersey. Satu set peralatan duplikat dikirim ke Laboratorium Sinyal Evans Angkatan Darat AS. Hasil investigasinya tidak meyakinkan, perang berakhir, dan proyek tersebut dibatalkan oleh Angkatan Darat.
Di bawah nama Project Diana, staf Evans mengambil kemungkinan memantulkan sinyal radar dari bulan. Perhitungan menunjukkan bahwa radar berdenyut standar seperti SCR-271 tidak akan berhasil; daya rata-rata yang lebih tinggi, pulsa pemancar yang jauh lebih lebar, dan bandwidth penerima yang sangat sempit akan dibutuhkan. Mereka menyadari bahwa peralatan Armstrong dapat dimodifikasi untuk mencapai tugas tersebut. Modulator FM dari pemancar dinonaktifkan dan pemancar dikunci untuk menghasilkan pulsa CW seperempat detik. Penerima pita sempit (57 Hz), yang melacak frekuensi pemancar, mendapatkan kontrol penyetelan tambahan untuk mengkompensasi kemungkinan pergeseran efek Doppler 300 Hz pada gema bulan. Mereka mencapai keberhasilan pada 10 Januari 1946.
5. Sengketa Paten dan Perjuangan Hukum
Pertarungan paten Armstrong yang berkepanjangan, terutama melawan perusahaan besar seperti RCA dan Lee de Forest, menjadi salah satu aspek paling menantang dalam hidupnya. Pertarungan ini tidak hanya menguras sumber daya finansialnya tetapi juga berdampak parah pada kesehatan mental dan fisik serta kehidupan pribadinya.
Seperti yang telah dijelaskan, sengketa paten sirkuit regeneratif dengan Lee de Forest berlangsung selama 12 tahun, menjadikannya salah satu sengketa paten terpanjang pada masanya. Meskipun Armstrong awalnya memenangkan gugatan, keputusan Mahkamah Agung AS akhirnya membatalkan klaimnya dan mendukung de Forest, sebuah keputusan yang oleh banyak komunitas teknik dianggap sebagai kesalahpahaman teknis. Demikian pula, paten superheterodyne-nya juga ditentang dan akhirnya kalah dari Lucien Lévy, meskipun kekalahan ini tidak terlalu membebani Armstrong secara emosional dibandingkan sengketa regenerasi.
Namun, sengketa yang paling menghancurkan adalah yang berkaitan dengan teknologi FM. Pada tahun 1940, RCA menawarkan Armstrong 1.00 M USD untuk lisensi non-eksklusif dan bebas royalti untuk menggunakan paten FM-nya. Armstrong menolak tawaran ini karena ia merasa tidak adil bagi perusahaan lain yang telah membayar royalti 2% atas penjualan mereka. RCA kemudian membalas dengan melakukan penelitian FM sendiri, mengklaim telah mengembangkan sistem FM yang tidak melanggar paten Armstrong, dan mendorong perusahaan lain untuk berhenti membayar royalti kepadanya.
Merasa marah dan dikhianati, pada tahun 1948 Armstrong mengajukan gugatan terhadap RCA dan National Broadcasting Company, menuduh mereka melanggar paten dan bahwa mereka telah "sengaja berusaha menentang dan merusak nilai" penemuannya, di mana ia meminta ganti rugi tiga kali lipat. Meskipun ia yakin akan keberhasilan gugatan ini dan berharap mendapatkan penghargaan moneter yang besar, manuver hukum yang berlarut-larut yang terjadi kemudian secara signifikan merusak keuangannya, terutama setelah paten utamanya kedaluwarsa pada akhir tahun 1950.
Perjuangan hukum ini menghabiskan sekitar 90 persen waktunya dan membuatnya berada di ambang kehancuran finansial. Tekanan mental dan finansial yang ekstrem ini menyebabkan kesehatan Armstrong memburuk dan perilakunya menjadi tidak menentu.
6. Kehidupan Pribadi
Pada tahun 1923, menggabungkan kecintaannya pada tempat tinggi dengan ritual pacaran, Armstrong memanjat antena WJZ (sekarang WABC) yang terletak di atas gedung 20 lantai di New York City, di mana ia dilaporkan melakukan handstand. Ketika seorang saksi bertanya kepadanya apa yang memotivasinya untuk "melakukan hal-hal bodoh ini", Armstrong menjawab "Saya melakukannya karena semangat menggerakkan saya." Armstrong telah mengatur agar foto-foto diambil, yang ia kirimkan kepada sekretaris David Sarnoff, Marion McInnis. Armstrong dan McInnis menikah pada tahun itu.
Armstrong membeli mobil Hispano-Suiza sebelum pernikahan, yang ia simpan sampai kematiannya, dan yang ia kendarai ke Palm Beach untuk bulan madu mereka. Sebuah foto publisitas dibuat tentang dirinya yang mempersembahkan radio superheterodyne portabel pertama di dunia kepada Marion sebagai hadiah pernikahan. Ia adalah pemain tenis yang rajin sampai cedera pada tahun 1940, dan minum Old Fashioned saat makan malam. Secara politik, ia digambarkan oleh salah satu rekannya sebagai "seorang revolusioner hanya dalam teknologi - dalam politik ia adalah salah satu orang yang paling konservatif."
Pertarungan hukum yang berkepanjangan dengan perusahaan-perusahaan besar berdampak buruk pada kesehatan Armstrong dan menyebabkan perilakunya menjadi tidak menentu. Pada suatu kesempatan, ia percaya bahwa seseorang telah meracuni makanannya dan bersikeras untuk memompa perutnya. Tekanan hidup dengan seorang pria yang terobsesi membuat Marion harus dirawat di rumah sakit jiwa selama berbulan-bulan setelah ia mencoba melompat ke East River. Armstrong tampaknya tidak menyadari apa pun kecuali ketidakadilan yang dilakukan padanya.
Pertarungan hukum juga membawa Armstrong ke ambang kehancuran finansial. Pada 1 November 1953, Armstrong memberi tahu Marion bahwa ia hampir menghabiskan semua sumber daya keuangannya. Pada masa-masa yang lebih baik, dana untuk pensiun mereka disimpan atas namanya, dan ia memintanya untuk melepaskan sebagian dari dana tersebut agar ia dapat melanjutkan litigasi. Marion menolak, dan menyarankan ia mempertimbangkan untuk menerima penyelesaian. Marah, Armstrong mengambil pengorek perapian, memukul lengannya. Marion meninggalkan apartemen untuk tinggal bersama saudara perempuannya dan tidak pernah melihat Armstrong lagi.
7. Kematian
Setelah kurang dari tiga bulan berpisah dari Marion, pada suatu waktu antara malam 31 Januari dan 1 Februari 1954, Armstrong melompat hingga tewas dari jendela di apartemen 12 kamarnya di lantai 13 River House di Manhattan, New York City. The New York Times menggambarkan isi surat bunuh diri dua halaman kepada istrinya: "ia patah hati karena tidak dapat melihatnya sekali lagi, dan mengungkapkan penyesalan yang mendalam karena telah menyakitinya, hal yang paling berharga dalam hidupnya." Catatan itu diakhiri dengan, "Tuhan menjagamu dan Tuhan mengampuni jiwaku."
David Sarnoff menolak bertanggung jawab, mengatakan langsung kepada Carl Dreher bahwa "Saya tidak membunuh Armstrong." Setelah kematiannya, seorang teman Armstrong memperkirakan bahwa 90 persen waktunya dihabiskan untuk litigasi melawan RCA. Senator AS Joseph McCarthy (R-Wisconsin) melaporkan bahwa Armstrong baru-baru ini bertemu dengan salah satu penyelidiknya, dan "sangat takut" bahwa penemuan radar rahasia olehnya dan ilmuwan lain "sedang disalurkan ke Komunis secepat mungkin."
Setelah suaminya bunuh diri, Marion Armstrong mengambil alih untuk melanjutkan kasus hukum warisannya. Pada akhir Desember 1954, diumumkan bahwa melalui arbitrase telah dilakukan penyelesaian "sekitar 1.00 M USD" dengan RCA. Dana Raymond dari Cravath, Swaine & Moore di New York menjabat sebagai penasihat dalam litigasi tersebut. Marion Armstrong mampu secara resmi menetapkan Armstrong sebagai penemu FM setelah proses pengadilan yang berlarut-larut atas lima paten FM dasarnya, dengan serangkaian gugatan yang berhasil, yang berlangsung hingga tahun 1967, terhadap perusahaan lain yang ditemukan bersalah atas pelanggaran.
8. Warisan dan Evaluasi
Tidak sampai tahun 1960-an stasiun FM di Amerika Serikat mulai menantang popularitas pita AM, dibantu oleh pengembangan stereo FM oleh General Electric, diikuti oleh Aturan Non-Duplikasi FM FCC, yang membatasi penyiar kota besar dengan lisensi AM dan FM untuk menyiarkan secara bersamaan pada kedua frekuensi tersebut hanya selama separuh jam siaran mereka. Sistem FM Armstrong juga digunakan untuk komunikasi antara NASA dan program Apollo astronot.
Sebuah prangko AS dirilis untuk menghormatinya pada tahun 1983 dalam seri yang memperingati Penemu Amerika. Armstrong disebut "penemu paling produktif dan berpengaruh dalam sejarah radio". Proses superheterodyne masih banyak digunakan oleh peralatan radio. Delapan puluh tahun setelah penemuannya, teknologi FM mulai dilengkapi, dan dalam beberapa kasus digantikan, oleh teknologi digital yang lebih efisien. Pengenalan televisi digital menghilangkan saluran audio FM yang telah digunakan oleh televisi analog, HD Radio telah menambahkan sub-saluran digital ke stasiun pita FM, dan, di Eropa dan Asia Pasifik, pita Digital Audio Broadcasting telah dibuat yang, dalam beberapa kasus, akan menghilangkan stasiun FM yang ada sama sekali. Namun, penyiaran FM masih digunakan secara internasional, dan tetap menjadi sistem dominan yang digunakan untuk layanan penyiaran audio.
Pada tahun 1917, Armstrong adalah penerima pertama Medali Kehormatan IRE (sekarang IEEE). Untuk karyanya selama perang di bidang radio, pemerintah Prancis memberinya Legion of Honour pada tahun 1919. Ia dianugerahi Medali Franklin 1941, dan pada tahun 1942 menerima Medali Edison AIEE "atas kontribusi luar biasa pada seni komunikasi listrik, terutama sirkuit regeneratif, superheterodyne, dan modulasi frekuensi." ITU menambahkannya ke daftar penemu listrik hebat pada tahun 1955.
Ia kemudian menerima dua gelar doktor kehormatan, dari Columbia pada tahun 1929, dan Muhlenberg College pada tahun 1941. Pada tahun 1980, ia dilantik ke National Inventors Hall of Fame, dan muncul di prangko AS pada tahun 1983. Consumer Electronics Hall of Fame melantiknya pada tahun 2000, "sebagai pengakuan atas kontribusinya dan semangat kepeloporannya yang telah meletakkan dasar bagi elektronik konsumen." Ia dilantik secara anumerta ke Wireless Hall of Fame pada tahun 2001. Universitas Columbia mendirikan profesor Edwin Howard Armstrong di Sekolah Teknik dan Ilmu Terapan untuk mengenangnya.
Philosophy Hall, gedung Columbia tempat Armstrong mengembangkan FM, dinyatakan sebagai Situs Sejarah Nasional. Rumah masa kecil Armstrong di Yonkers, New York, diakui oleh program Situs Sejarah Nasional dan Daftar Tempat Bersejarah Nasional, meskipun ini ditarik ketika rumah itu dihancurkan.
Armstrong Hall di Columbia dinamai untuk menghormatinya. Aula tersebut, yang terletak di sudut timur laut Broadway dan 112th Street, awalnya adalah gedung apartemen tetapi diubah menjadi ruang penelitian setelah dibeli oleh universitas. Saat ini merupakan rumah bagi Goddard Institute for Space Studies, sebuah lembaga penelitian yang didedikasikan untuk ilmu atmosfer dan iklim yang dioperasikan bersama oleh Columbia dan NASA. Sebuah toko di sudut gedung menampung Tom's Restaurant, sebuah tempat lingkungan lama yang menginspirasi lagu Susanne Vega "Tom's Diner" dan digunakan untuk pengambilan gambar pendirian untuk "Monk's diner" fiksi dalam serial televisi "Seinfeld".
Armstrong Hall kedua, juga dinamai untuk penemu, terletak di Markas Besar Komando Manajemen Siklus Hidup Komunikasi dan Elektronik Angkatan Darat Amerika Serikat (CECOM-LCMC) di Aberdeen Proving Ground, Maryland.
Pada tahun 2005, sirkuit umpan balik regeneratif Armstrong dan sirkuit superheterodyne dan FM dilantik ke dalam TECnology Hall of Fame, sebuah penghargaan yang diberikan kepada "produk dan inovasi yang memiliki dampak abadi pada pengembangan teknologi audio."
9. Daftar Paten
Edwin Howard Armstrong adalah seorang penemu yang sangat produktif, memegang total 42 paten sepanjang hidupnya. Berikut adalah daftar paten-paten utamanya:
| Nomor Paten AS | Judul Paten |
|---|---|
| 1.113.149 | "Wireless Receiving System" |
| 1.334.165 | "Electric Wave Transmission" (Bersama Mihajlo Pupin) |
| 1.336.378 | "Antenna with Distributed Positive Resistance" |
| 1.342.885 | "Method of Receiving High Frequency Oscillation" |
| 1.388.441 | "Multiple Antenna for Electrical Wave Transmission" |
| 1.415.845 | "Selectively Opposing Impedance to Received Electrical Oscillations" |
| 1.416.061 | "Radioreceiving System Having High Selectivity" |
| 1.424.065 | "Signaling System" |
| 1.539.820 | "Wave Signaling System" |
| 1.539.821 | "Wave Signaling System" |
| 1.539.822 | "Wave Signaling System" |
| 1.541.780 | "Wave Signaling System" |
| 1.545.724 | "Wave Signaling System" |
| 1.611.848 | "Wireless Receiving System for Continuous Wave" |
| 1.675.323 | "Wave Signaling System" |
| 1.716.573 | "Wave Signaling System" |
| 1.941.066 | "Radio Signaling System" |
| 1.941.067 | "Radio Broadcasting and Receiving System" |
| 1.941.068 | "Radiosignaling" |
| 1.941.069 | "Radiosignaling" |
| 1.941.447 | "Radio Telephone Signaling" |
| 2.024.138 | "Radio Signaling System" |
| 2.063.074 | "Radio Transmitting System" |
| 2.082.935 | "Radio Signaling System" |
| 2.085.940 | "Phase Control System" |
| 2.098.698 | "Radio Transmitting System" |
| 2.104.011 | "Radio Signaling System" |
| 2.104.012 | "Multiplex Radio Signaling System" |
| 2.116.501 | "Radio Receiving System" |
| 2.116.502 | "Radio Receiving System" |
| 2.122.401 | "Frequency Changing System" |
| 2.130.172 | "Radio Transmitting System" |
| 2.169.212 | "Radio Transmitting System" |
| 2.203.712 | "Radio Transmitting System" |
| 2.215.284 | "Frequency Modulation Signaling System" |
| 2.264.608 | "Means and Method for Relaying Frequency Modulated Signals" |
| 2.275.486 | "Means and Method for Relaying Frequency Modulated Signals" |
| 2.276.008 | "Radio Rebroadcasting System" |
| 2.290.159 | "Frequency Modulation System" |
| 2.295.323 | "Current Limiting Device" |
| 2.315.308 | "Method and Means for Transmitting Frequency Modulated Signals" |
| 2.318.137 | "Means for Receiving Radio Signals" |
| 2.323.698 | "Frequency Modulation Signaling System" |
| 2.540.643 | "Frequency-Modulated Carrier Signal Receiver" |
| 2.602.885 | "Radio Signaling" |
| 2.630.497 | "Frequency Modulation Multiplex System" |
Paten-paten berikut dikeluarkan untuk warisan Armstrong setelah kematiannya:
- 2.738.502 : "Radio detection and ranging systems" (1956)
- 2.773.125 : "Multiplex frequency modulation transmitter" (1956)
- 2.835.803 : "Linear detector for subcarrier frequency modulated waves" (1958)
- 2.871.292 : "Noise reduction in phase shift modulation" (1959)
- 2.879.335 : "Stabilized multiple frequency modulation receiver" (1959)