Edwin Howard Armstrong

1. Thời niên thiếu và Học vấn

Armstrong sinh ra tại quận Chelsea của Thành phố New York, là con cả trong ba người con của ông John và bà Emily (nhũ danh Smith) Armstrong. Cha ông bắt đầu làm việc từ khi còn trẻ tại chi nhánh Mỹ của Nhà xuất bản Đại học Oxford, nơi xuất bản kinh thánh và các tác phẩm cổ điển tiêu chuẩn, cuối cùng thăng tiến lên vị trí phó chủ tịch. Cha mẹ ông lần đầu gặp nhau tại Nhà thờ Bắc Presbyterian. Gia đình mẹ ông có mối quan hệ sâu sắc với Chelsea và tích cực tham gia các hoạt động của nhà thờ. Khi nhà thờ chuyển về phía bắc, gia đình Smith và Armstrong cũng theo sau, và vào năm 1895, gia đình Armstrong chuyển từ ngôi nhà phố bằng đá nâu của họ ở số 347 Phố 29 Tây đến một ngôi nhà tương tự ở số 26 Phố 97 Tây thuộc Upper West Side. Gia đình ông thuộc tầng lớp trung lưu khá giả.

Năm tám tuổi, Armstrong mắc bệnh múa giật Sydenham (khi đó được gọi là "Vũ điệu St. Vitus"), một rối loạn thần kinh hiếm gặp nhưng nghiêm trọng do sốt thấp khớp gây ra. Trong suốt quãng đời còn lại, Armstrong bị ảnh hưởng bởi một tật máy giật cơ thể trầm trọng hơn khi ông phấn khích hoặc căng thẳng. Do căn bệnh này, ông phải nghỉ học công lập và được dạy kèm tại nhà trong hai năm. Để cải thiện sức khỏe, gia đình Armstrong chuyển đến một ngôi nhà nhìn ra sông Hudson, tại số 1032 Đại lộ Warburton ở Yonkers, New York. Gia đình Smith sau đó cũng chuyển đến ở cạnh nhà. Tật máy giật của Armstrong và thời gian nghỉ học đã khiến ông trở nên khép kín về mặt xã hội.

Từ nhỏ, Armstrong đã thể hiện sự quan tâm đến các thiết bị điện và cơ khí, đặc biệt là tàu hỏa. Ông yêu thích độ cao và đã tự xây dựng một tháp ăng-ten tạm bợ ở sân sau, bao gồm cả một ghế thuyền trưởng để tự kéo mình lên xuống dọc theo chiều dài của tháp, khiến hàng xóm lo lắng. Phần lớn nghiên cứu ban đầu của ông được thực hiện trên gác mái của ngôi nhà bố mẹ ông.

Năm 1909, Armstrong nhập học Đại học Columbia ở Thành phố New York, nơi ông trở thành thành viên của Chi hội Epsilon thuộc hội kỹ sư Theta Xi và học dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Mihajlo Pupin tại Phòng thí nghiệm Hartley, một đơn vị nghiên cứu riêng biệt tại Columbia. Một trong những người hướng dẫn khác của ông, Giáo sư John H. Morecroft, sau này nhớ lại Armstrong là người tập trung cao độ vào những chủ đề mà ông quan tâm, nhưng lại khá thờ ơ với phần còn lại của việc học. Armstrong thách thức những quan niệm thông thường và nhanh chóng đặt câu hỏi về ý kiến của cả giáo sư và bạn bè. Ông cũng nhấn mạnh tính thực tiễn hơn là lý thuyết, cho rằng tiến bộ có nhiều khả năng là sản phẩm của thử nghiệm và suy luận hơn là tính toán toán học và các công thức của "vật lý toán học".

Armstrong tốt nghiệp Columbia năm 1913, lấy bằng kỹ sư điện. Sau khi tốt nghiệp đại học, ông nhận được một vị trí trợ lý phòng thí nghiệm tại Columbia trong một năm với mức lương 600 USD, sau đó ông làm trợ lý nghiên cứu với mức lương 1 USD một năm dưới quyền Giáo sư Pupin. Không giống như hầu hết các kỹ sư, Armstrong không bao giờ trở thành nhân viên của một công ty. Ông tự tài trợ cho phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển độc lập của mình tại Columbia và sở hữu hoàn toàn các bằng sáng chế của mình.

Năm 1934, ông đảm nhận vị trí trống do cái chết của John H. Morecroft, nhận được bổ nhiệm làm giáo sư Kỹ thuật Điện tại Columbia, một vị trí mà ông giữ cho đến hết đời.

2. Các Phát minh Chính và Đóng góp Kỹ thuật

Armstrong đã thực hiện nhiều phát minh mang tính cách mạng trong lĩnh vực vô tuyến, đóng góp đáng kể vào sự phát triển của truyền thông hiện đại. Ông đã được cấp tổng cộng 42 bằng sáng chế trong suốt sự nghiệp của mình.

2.1. Mạch Tái sinh (Regenerative Circuit)

Armstrong bắt đầu nghiên cứu phát minh lớn đầu tiên của mình khi còn là sinh viên tại Columbia. Cuối năm 1906, Lee de Forest đã phát minh ra đèn chân không ba cực (triode) "Audion lưới". Vào thời điểm đó, cách thức hoạt động của đèn chân không chưa được hiểu rõ. Audion ban đầu của De Forest không có độ chân không cao và phát ra ánh sáng xanh ở điện áp tấm vừa phải; De Forest đã cải thiện độ chân không cho Federal Telegraph. Đến năm 1912, hoạt động của đèn chân không đã được hiểu rõ và các mạch tái sinh sử dụng đèn chân không chân không cao đã được công nhận.

Khi lớn lên, Armstrong đã thử nghiệm với các Audion "có khí" ban đầu, vốn rất khó kiểm soát. Được thúc đẩy bởi những khám phá sau này, ông đã phát triển một sự quan tâm sâu sắc đến việc tìm hiểu chi tiết khoa học về cách thức hoạt động của đèn chân không. Cùng với Giáo sư Morecroft, ông đã sử dụng dao động ký để tiến hành các nghiên cứu toàn diện. Khám phá đột phá của ông là xác định rằng việc sử dụng phản hồi dương (còn gọi là "tái sinh") tạo ra sự khuếch đại lớn hơn hàng trăm lần so với trước đây, với các tín hiệu khuếch đại giờ đây đủ mạnh để các máy thu có thể sử dụng loa thay vì tai nghe. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng khi phản hồi được tăng lên vượt quá một mức nhất định, đèn chân không sẽ đi vào dao động điện tử, do đó cũng có thể được sử dụng làm máy phát vô tuyến sóng liên tục.

Bắt đầu từ năm 1913, Armstrong đã chuẩn bị một loạt các buổi trình diễn và bài báo toàn diện ghi lại cẩn thận nghiên cứu của mình, và cuối năm 1913 đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế bảo vệ mạch tái sinh. Vào ngày 6 tháng 10 năm 1914, bằng sáng chế số 1,113,149 của Hoa Kỳ đã được cấp cho khám phá của ông. Mặc dù Lee de Forest ban đầu bác bỏ những phát hiện của Armstrong, nhưng bắt đầu từ năm 1915, de Forest đã nộp một loạt các đơn xin cấp bằng sáng chế cạnh tranh mà phần lớn sao chép các tuyên bố của Armstrong, giờ đây tuyên bố rằng ông đã phát hiện ra sự tái sinh trước, dựa trên một mục nhập trong sổ tay được thực hiện vào ngày 6 tháng 8 năm 1912, khi đang làm việc cho công ty Federal Telegraph, trước ngày được công nhận cho Armstrong là ngày 31 tháng 1 năm 1913. Kết quả là một phiên điều trần can thiệp tại văn phòng bằng sáng chế để xác định quyền ưu tiên. De Forest không phải là nhà phát minh duy nhất liên quan - bốn người yêu cầu cạnh tranh bao gồm Armstrong, de Forest, Irving Langmuir của General Electric và Alexander Meissner, một công dân Đức, điều này đã khiến đơn của ông bị tịch thu bởi Văn phòng Giám hộ Tài sản Nước ngoài trong Thế chiến thứ nhất.

Sau khi Thế chiến thứ nhất kết thúc, Armstrong đã thuê công ty luật Pennie, Davis, Martin và Edmonds đại diện. Để tài trợ cho các chi phí pháp lý của mình, ông bắt đầu cấp giấy phép không thể chuyển nhượng cho một nhóm chọn lọc các công ty thiết bị vô tuyến nhỏ để sử dụng các bằng sáng chế tái sinh, và đến tháng 11 năm 1920, 17 công ty đã được cấp phép. Các công ty được cấp phép này đã trả 5% tiền bản quyền trên doanh số bán hàng của họ, vốn chỉ giới hạn cho "người nghiệp dư và nhà thử nghiệm". Trong khi đó, Armstrong đã khám phá các lựa chọn của mình để bán quyền thương mại đối với công việc của mình. Mặc dù ứng cử viên rõ ràng là Radio Corporation of America (RCA), nhưng vào ngày 5 tháng 10 năm 1920, Westinghouse Electric & Manufacturing Company đã đưa ra một lựa chọn với giá 335.00 K USD cho các quyền thương mại đối với cả bằng sáng chế tái sinh và siêu ngoại sai, với thêm 200.00 K USD sẽ được trả nếu Armstrong thắng trong tranh chấp bằng sáng chế tái sinh. Westinghouse đã thực hiện lựa chọn này vào ngày 4 tháng 11 năm 1920.

Các thủ tục pháp lý liên quan đến bằng sáng chế tái sinh được chia thành hai nhóm vụ án. Một vụ kiện ban đầu được khởi xướng vào năm 1919 khi Armstrong kiện công ty của de Forest tại tòa án quận, cáo buộc vi phạm bằng sáng chế 1,113,149. Tòa án này đã ra phán quyết có lợi cho Armstrong vào ngày 17 tháng 5 năm 1921. Một loạt vụ án thứ hai, kết quả của phiên điều trần can thiệp của văn phòng bằng sáng chế, lại có một kết quả khác. Hội đồng can thiệp cũng đứng về phía Armstrong, nhưng ông không sẵn lòng dàn xếp với de Forest với số tiền ít hơn những gì ông coi là bồi thường đầy đủ. Do đó, de Forest tiếp tục bảo vệ pháp lý của mình và kháng cáo quyết định của hội đồng can thiệp lên tòa án quận Columbia. Vào ngày 8 tháng 5 năm 1924, tòa án đó đã ra phán quyết rằng de Forest mới là người được coi là nhà phát minh ra sự tái sinh. Armstrong (cùng với phần lớn cộng đồng kỹ thuật) đã bị sốc bởi những sự kiện này, và phía ông đã kháng cáo quyết định này. Mặc dù thủ tục pháp lý đã hai lần được đưa ra trước Tối cao Pháp viện Hoa Kỳ, vào năm 1928 và 1934, ông đã không thành công trong việc lật ngược quyết định. Quyết định của Tối cao Pháp viện Hoa Kỳ ủng hộ de Forest, nhưng sau này được cho là dựa trên sự hiểu lầm về mặt kỹ thuật.

Để phản ứng lại quyết định thứ hai của Tối cao Pháp viện ủng hộ de Forest là nhà phát minh ra sự tái sinh, Armstrong đã cố gắng trả lại Huy chương Danh dự IRE năm 1917 của mình, vốn được trao "để ghi nhận công trình và các ấn phẩm của ông liên quan đến hoạt động của Audion dao động và không dao động". Hội đồng của tổ chức đã từ chối cho phép ông và đưa ra một tuyên bố rằng họ "kiên quyết khẳng định giải thưởng ban đầu".

2.2. Máy thu Siêu ngoại sai (Superheterodyne Receiver)

Hoa Kỳ tham gia Thế chiến thứ nhất vào tháng 4 năm 1917. Cuối năm đó, Armstrong được bổ nhiệm làm đại úy trong Quân đoàn Tín hiệu Hoa Kỳ và được điều động đến một phòng thí nghiệm ở Paris, Pháp để giúp phát triển thông tin liên lạc vô tuyến cho nỗ lực chiến tranh của Đồng minh. Ông trở về Hoa Kỳ vào mùa thu năm 1919, sau khi được thăng cấp thiếu tá. Trong cả hai cuộc chiến tranh thế giới, Armstrong đã cho quân đội Hoa Kỳ sử dụng miễn phí các bằng sáng chế của mình.

Trong giai đoạn này, thành tựu quan trọng nhất của Armstrong là việc phát triển mạch máy thu vô tuyến "siêu ngoại sai" - sau đó được rút ngắn thành "siêu ngoại sai". Mạch này làm cho máy thu vô tuyến nhạy hơn và chọn lọc hơn, và được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay. Đặc điểm chính của phương pháp siêu ngoại sai là trộn tín hiệu vô tuyến đến với một tín hiệu tần số khác được tạo ra cục bộ trong một bộ vô tuyến. Mạch đó được gọi là bộ trộn. Kết quả là một tần số trung gian cố định, không đổi, hoặc tín hiệu IF, dễ dàng được khuếch đại và phát hiện bởi các tầng mạch tiếp theo. Năm 1919, Armstrong đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế Hoa Kỳ cho mạch siêu ngoại sai, được cấp vào năm sau. Bằng sáng chế này sau đó đã được bán cho Westinghouse.

Bằng sáng chế đã bị thách thức, gây ra một phiên điều trần can thiệp bằng sáng chế khác. Armstrong cuối cùng đã thua trong cuộc chiến bằng sáng chế này; mặc dù kết quả ít gây tranh cãi hơn so với các thủ tục liên quan đến tái sinh. Người thách thức là Lucien Lévy của Pháp, người đã làm việc phát triển thông tin liên lạc vô tuyến của Đồng minh trong Thế chiến thứ nhất. Ông đã được cấp bằng sáng chế của Pháp vào năm 1917 và 1918 bao gồm một số ý tưởng cơ bản tương tự được sử dụng trong máy thu siêu ngoại sai của Armstrong. AT&T, quan tâm đến phát triển vô tuyến vào thời điểm này, chủ yếu để mở rộng các tổng đài điện thoại có dây của mình, đã mua quyền sử dụng bằng sáng chế của Lévy tại Hoa Kỳ và tranh chấp quyền cấp phép của Armstrong. Các cuộc xem xét của tòa án sau đó tiếp tục cho đến năm 1928, khi Tòa án Phúc thẩm Quận Columbia bác bỏ tất cả chín yêu cầu của bằng sáng chế của Armstrong, trao quyền ưu tiên cho bảy yêu cầu cho Lévy, và mỗi yêu cầu còn lại cho Ernst Alexanderson của General Electric và Burton W. Kendall của Bell Laboratories.

Mặc dù hầu hết các máy thu vô tuyến ban đầu đều sử dụng tái sinh, Armstrong đã tiếp cận David Sarnoff của RCA, người mà ông đã biết từ khi trình diễn máy thu tái sinh của mình vào năm 1913, về việc tập đoàn cung cấp máy thu siêu ngoại sai như một sản phẩm vượt trội cho công chúng. (Tranh chấp bằng sáng chế đang diễn ra không phải là trở ngại, bởi vì các thỏa thuận cấp phép chéo rộng rãi được ký vào năm 1920 và 1921 giữa RCA, Westinghouse và AT&T có nghĩa là Armstrong có thể tự do sử dụng bằng sáng chế của Lévy.) Các bộ siêu ngoại sai ban đầu được cho là quá phức tạp và đắt tiền vì các thiết kế ban đầu yêu cầu nhiều núm điều chỉnh và sử dụng chín đèn chân không. Cùng với các kỹ sư của RCA, Armstrong đã phát triển một thiết kế đơn giản hơn, ít tốn kém hơn. RCA đã giới thiệu các bộ Radiola siêu ngoại sai của mình trên thị trường Hoa Kỳ vào đầu năm 1924, và chúng đã thành công ngay lập tức, tăng đáng kể lợi nhuận của tập đoàn. Các bộ này được coi là có giá trị đến mức RCA đã không cấp phép siêu ngoại sai cho các công ty Hoa Kỳ khác cho đến năm 1930.

2.3. Mạch Siêu tái sinh (Super-regeneration Circuit)

Cuộc chiến pháp lý về tái sinh đã mang lại một kết quả bất ngờ cho Armstrong. Trong khi ông đang chuẩn bị thiết bị để chống lại một yêu cầu do một luật sư bằng sáng chế đưa ra, ông "tình cờ gặp phải hiện tượng siêu tái sinh", nơi, bằng cách "dập tắt" nhanh chóng các dao động của đèn chân không, ông đã có thể đạt được mức độ khuếch đại lớn hơn nữa. Một năm sau, vào năm 1922, Armstrong đã bán bằng sáng chế siêu tái sinh của mình cho RCA với giá 200.00 K USD cộng thêm 60.000 cổ phiếu của tập đoàn, sau đó được tăng lên 80.000 cổ phiếu để thanh toán cho các dịch vụ tư vấn. Điều này đã biến Armstrong thành cổ đông lớn nhất của RCA, và ông lưu ý rằng "Việc bán phát minh đó đã mang lại cho tôi nhiều hơn tổng số tiền bán mạch tái sinh và siêu ngoại sai cộng lại". RCA đã hình dung việc bán một dòng máy thu siêu tái sinh cho đến khi các bộ siêu ngoại sai có thể được hoàn thiện để bán rộng rãi, nhưng hóa ra mạch này không đủ chọn lọc để làm cho nó thực tế cho các máy thu phát sóng.

3. Phát triển Đài phát thanh FM Dải rộng

Armstrong đã dành nhiều năm nghiên cứu để phát triển công nghệ điều chế tần số (FM) băng rộng, một giải pháp đột phá để khắc phục vấn đề nhiễu tĩnh điện trong truyền thông vô tuyến. Ông đã khám phá ra những ưu điểm đáng kể của FM băng rộng so với các phương pháp trước đây, dẫn đến việc cấp bằng sáng chế cho hệ thống này vào năm 1933.

3.1. Phát triển và Ưu điểm của Công nghệ FM

Làm việc bí mật trong phòng thí nghiệm dưới tầng hầm của Philosophy Hall tại Columbia, Armstrong đã phát triển FM "băng rộng", trong quá trình đó đã khám phá ra những lợi thế đáng kể so với các truyền dẫn FM "băng hẹp" trước đây. Trong một hệ thống FM "băng rộng", độ lệch của tần số sóng mang được tạo ra lớn hơn nhiều so với tần số của tín hiệu âm thanh, điều này có thể chứng minh rằng nó cung cấp khả năng loại bỏ nhiễu tốt hơn. Ông đã được cấp năm bằng sáng chế của Hoa Kỳ bao gồm các tính năng cơ bản của hệ thống mới vào ngày 26 tháng 12 năm 1933. Ban đầu, tuyên bố chính là hệ thống FM của ông có hiệu quả trong việc lọc bỏ nhiễu được tạo ra trong máy thu, bởi các đèn chân không.

Armstrong có một thỏa thuận sẵn có để trao cho RCA quyền ưu tiên mua các bằng sáng chế của mình. Năm 1934, ông trình bày hệ thống mới của mình cho chủ tịch RCA, Sarnoff. Sarnoff hơi bất ngờ trước sự phức tạp của nó, vì ông đã hy vọng có thể loại bỏ nhiễu tĩnh điện chỉ bằng cách thêm một thiết bị đơn giản vào các máy thu hiện có. Từ tháng 5 năm 1934 đến tháng 10 năm 1935, Armstrong đã tiến hành các thử nghiệm thực địa công nghệ FM của mình từ một phòng thí nghiệm của RCA nằm trên tầng 85 của Tòa nhà Empire State ở Thành phố New York. Một ăng-ten gắn vào đỉnh tháp của tòa nhà đã truyền tín hiệu đi xa tới 128747 m ^{(80 mile)}. Những thử nghiệm này đã giúp chứng minh khả năng giảm nhiễu tĩnh điện và độ trung thực cao của FM. RCA, vốn đang đầu tư mạnh vào việc hoàn thiện phát sóng truyền hình, đã chọn không đầu tư vào FM và chỉ đạo Armstrong tháo dỡ thiết bị của mình.

Bị từ chối sự hỗ trợ về tiếp thị và tài chính của RCA, Armstrong quyết định tự tài trợ cho sự phát triển của mình và thiết lập quan hệ với các thành viên nhỏ hơn trong ngành công nghiệp radio, bao gồm Zenith và General Electric, để quảng bá phát minh của mình. Armstrong nghĩ rằng FM có tiềm năng thay thế các đài AM trong vòng 5 năm, điều mà ông coi là một cú hích cho ngành công nghiệp sản xuất radio, vốn đang chịu ảnh hưởng của Đại suy thoái. Việc làm cho các máy phát và máy thu radio AM hiện có trở nên lỗi thời sẽ đòi hỏi các đài phải mua máy phát thay thế và người nghe phải mua máy thu có khả năng FM. Năm 1936, ông đã xuất bản một bài báo mang tính bước ngoặt trên tạp chí Proceedings of the IRE ghi lại các khả năng vượt trội của việc sử dụng FM băng rộng. (Bài báo này sau đó được tái bản trong số tháng 8 năm 1984 của Proceedings of the IEEE.) Một năm sau, một bài báo của Murray G. Crosby (nhà phát minh ra hệ thống Crosby cho FM Stereo) trên cùng tạp chí đã cung cấp thêm phân tích về các đặc tính của FM băng rộng và giới thiệu khái niệm "ngưỡng", chứng minh rằng có một tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu vượt trội khi tín hiệu mạnh hơn một mức nhất định.

Tháng 6 năm 1936, Armstrong đã trình bày chính thức hệ thống mới của mình tại trụ sở Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC) của Hoa Kỳ. Để so sánh, ông đã phát một bản thu âm nhạc jazz bằng một đài AM thông thường, sau đó chuyển sang truyền dẫn FM. Một phóng viên của United Press International có mặt, và kể lại trong một báo cáo rằng: "nếu khán giả gồm 500 kỹ sư nhắm mắt lại, họ sẽ tin rằng ban nhạc jazz đang ở trong cùng một căn phòng. Không có bất kỳ âm thanh lạ nào." Hơn nữa, "Một số kỹ sư cho biết sau buổi trình diễn rằng họ coi phát minh của Tiến sĩ Armstrong là một trong những phát triển radio quan trọng nhất kể từ khi các bộ tinh thể tai nghe đầu tiên được giới thiệu." Armstrong được trích lời nói rằng ông có thể "hình dung một thời điểm không xa khi việc sử dụng các băng tần sóng siêu cao tần sẽ đóng vai trò hàng đầu trong tất cả các chương trình phát sóng", mặc dù bài báo lưu ý rằng "Việc chuyển đổi sang hệ thống siêu cao tần sẽ có nghĩa là loại bỏ thiết bị phát sóng hiện tại và các máy thu hiện có trong nhà, cuối cùng gây ra chi phí hàng tỷ đô la."

3.2. Bằng sáng chế và Hoạt động Quảng bá

Vào cuối những năm 1930, khi những tiến bộ kỹ thuật cho phép truyền dẫn trên các tần số cao hơn, FCC đã nghiên cứu các lựa chọn để tăng số lượng đài phát sóng, ngoài những ý tưởng về chất lượng âm thanh tốt hơn, được gọi là "độ trung thực cao". Năm 1937, họ giới thiệu cái gọi là băng tần Apex, bao gồm 75 tần số phát sóng từ 41.02 MHz đến 43.98 MHz. Giống như trên băng tần phát sóng tiêu chuẩn, đây là các đài AM nhưng có chất lượng âm thanh cao hơn - trong một ví dụ, đáp ứng tần số từ 20 Hz đến 17000 Hz +/- 1 dB - vì khoảng cách giữa các đài là 40 kHz thay vì khoảng cách 10 kHz được sử dụng trên băng tần AM gốc. Armstrong đã cố gắng thuyết phục FCC rằng một băng tần các đài phát sóng FM sẽ là một cách tiếp cận vượt trội. Năm đó, ông đã tài trợ việc xây dựng đài FM đầu tiên, W2XMN (sau này là KE2XCC) tại Alpine, New Jersey. Các kỹ sư của FCC đã tin rằng các truyền dẫn sử dụng tần số cao sẽ đi được ít xa hơn khoảng cách nhìn thẳng, bị giới hạn bởi đường chân trời. Khi hoạt động với 40 kW trên 42.8 MHz, đài có thể được nghe rõ ràng cách xa 160934 m ^{(100 mile)}, phù hợp với phạm vi phủ sóng ban ngày của một đài AM công suất đầy đủ 50 kW.

Năm 1940, RCA đã đề nghị Armstrong 1.00 M USD cho một giấy phép không độc quyền, miễn phí bản quyền để sử dụng các bằng sáng chế FM của ông. Ông đã từ chối lời đề nghị này, vì ông cảm thấy điều này sẽ không công bằng với các công ty được cấp phép khác, vốn phải trả 2% tiền bản quyền trên doanh số bán hàng của họ. Theo thời gian, sự bế tắc này với RCA đã chi phối cuộc đời Armstrong. RCA đã đáp trả bằng cách tự tiến hành nghiên cứu FM của riêng mình, cuối cùng phát triển cái mà họ tuyên bố là một hệ thống FM không vi phạm bản quyền. Tập đoàn này đã khuyến khích các công ty khác ngừng trả tiền bản quyền cho Armstrong. Phẫn nộ vì điều này, năm 1948, Armstrong đã đệ đơn kiện RCA và National Broadcasting Company, cáo buộc họ vi phạm bằng sáng chế và rằng họ đã "cố ý chống đối và làm giảm giá trị" phát minh của ông, yêu cầu bồi thường gấp ba lần. Mặc dù ông tin rằng vụ kiện này sẽ thành công và mang lại một khoản tiền lớn, nhưng các thủ tục pháp lý kéo dài sau đó cuối cùng đã bắt đầu ảnh hưởng đến tài chính của ông, đặc biệt là sau khi các bằng sáng chế chính của ông hết hạn vào cuối năm 1950.

Cuối năm 1945, Armstrong ký hợp đồng với John Orr Young, thành viên sáng lập của công ty quan hệ công chúng Young & Rubicam, để thực hiện một chiến dịch quốc gia quảng bá phát sóng FM, đặc biệt là bởi các tổ chức giáo dục. Các bài báo quảng bá cả Armstrong cá nhân và FM đã được đăng trên các ấn phẩm lưu hành chung bao gồm The Nation, Fortune, The New York Times, Atlantic Monthly và The Saturday Evening Post.

4. Phục vụ trong Thế chiến I và Các Hoạt động Khác

Trong Thế chiến thứ nhất, Armstrong đã phục vụ trong Quân đoàn Tín hiệu Hoa Kỳ với cấp bậc đại úy và sau đó là thiếu tá. Trong thời gian này, ông đã làm việc tại một phòng thí nghiệm ở Paris, Pháp để giúp phát triển hệ thống liên lạc vô tuyến cho nỗ lực chiến tranh của Đồng minh. Ông trở về Hoa Kỳ vào mùa thu năm 1919 sau khi được thăng cấp thiếu tá. Trong cả hai cuộc chiến tranh thế giới, Armstrong đã cho quân đội Hoa Kỳ sử dụng miễn phí các bằng sáng chế của mình.

Trong Thế chiến thứ hai, Armstrong đã chuyển sự chú ý của mình sang các nghiên cứu về radar FM sóng liên tục được tài trợ bởi các hợp đồng của chính phủ. Armstrong hy vọng rằng đặc tính chống nhiễu của FM băng rộng và băng thông máy thu hẹp để giảm nhiễu sẽ tăng phạm vi. Sự phát triển chính diễn ra tại phòng thí nghiệm Alpine, New Jersey của Armstrong. Một bộ thiết bị sao chép đã được gửi đến Phòng thí nghiệm Tín hiệu Evans của Quân đội Hoa Kỳ. Kết quả nghiên cứu của ông không rõ ràng, chiến tranh kết thúc và dự án bị Quân đội bỏ dở.

Dưới tên Dự án Diana, nhân viên Evans đã xem xét khả năng phản xạ tín hiệu radar từ Mặt Trăng. Các tính toán cho thấy radar xung tiêu chuẩn như SCR-271 sẽ không thực hiện được công việc; cần có công suất trung bình cao hơn, xung máy phát rộng hơn nhiều và băng thông máy thu rất hẹp. Họ nhận ra rằng thiết bị của Armstrong có thể được sửa đổi để hoàn thành nhiệm vụ. Bộ điều chế FM của máy phát đã bị vô hiệu hóa và máy phát được khóa để tạo ra các xung sóng liên tục một phần tư giây. Máy thu băng hẹp (57 Hz), theo dõi tần số máy phát, có một điều khiển điều chỉnh tăng dần để bù cho độ lệch hiệu ứng Doppler có thể là 300 Hz trên các tiếng vọng từ Mặt Trăng. Họ đã đạt được thành công vào ngày 10 tháng 1 năm 1946.

5. Tranh chấp Bằng sáng chế và Đấu tranh Pháp lý

Các cuộc chiến bằng sáng chế kéo dài đã khiến sức khỏe của Armstrong suy giảm và hành vi của ông trở nên thất thường. Có lần ông tin rằng ai đó đã đầu độc thức ăn của mình và khăng khăng phải được rửa dạ dày.

Theo cuốn sách They Made America - do Sir Harold Evans và những người khác viết - Armstrong đã không nhận ra gánh nặng mà cuộc đấu tranh của ông đang gây ra cho Marion, vợ ông. Marion đã phải nằm viện tâm thần nhiều tháng sau khi cô cố gắng nhảy xuống sông East.

Các cuộc chiến pháp lý cũng đẩy Armstrong đến bờ vực phá sản. Vào ngày 1 tháng 11 năm 1953, Armstrong nói với Marion rằng ông đã sử dụng gần hết tài chính của mình. Trong những thời điểm tốt đẹp hơn, quỹ hưu trí của họ được đặt dưới tên cô, và ông yêu cầu cô giải phóng một phần số tiền đó để ông có thể tiếp tục kiện tụng. Cô từ chối và đề nghị ông xem xét việc chấp nhận một thỏa thuận. Tức giận, Armstrong nhặt một cây gạt lò sưởi, đánh vào cánh tay cô. Marion rời căn hộ để ở với chị gái và không bao giờ gặp lại Armstrong nữa.

Những cuộc chiến pháp lý dai dẳng này đã làm nổi bật sự mất cân bằng quyền lực đáng kể giữa các nhà phát minh cá nhân như Armstrong và các tập đoàn lớn có nguồn lực tài chính và pháp lý khổng lồ. Mặc dù các phát minh của Armstrong là nền tảng cho ngành công nghiệp radio, ông đã phải dành phần lớn cuộc đời mình để bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ của mình, thay vì tập trung hoàn toàn vào nghiên cứu và phát triển. Điều này không chỉ gây ra gánh nặng tài chính mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe tinh thần và cuộc sống cá nhân của ông, cho thấy những khó khăn và bất công mà các nhà sáng tạo cá nhân có thể phải đối mặt trong một hệ thống pháp lý phức tạp và tốn kém.

6. Đời sống Cá nhân

Năm 1923, kết hợp tình yêu của mình với những nơi cao và các nghi thức tán tỉnh, Armstrong đã leo lên ăng-ten của WJZ (nay là WABC) nằm trên đỉnh một tòa nhà 20 tầng ở Thành phố New York, nơi ông được cho là đã trồng cây chuối, và khi một nhân chứng hỏi ông điều gì đã thúc đẩy ông "làm những điều điên rồ đó", Armstrong trả lời "Tôi làm điều đó vì tinh thần thúc đẩy tôi." Armstrong đã sắp xếp để chụp ảnh, sau đó ông gửi cho thư ký của David Sarnoff, Marion McInnis. Armstrong và McInnis kết hôn vào cuối năm đó. Armstrong đã mua một chiếc ô tô Hispano-Suiza trước đám cưới, chiếc xe mà ông giữ cho đến khi qua đời, và ông đã lái nó đến Palm Beach, Florida để hưởng tuần trăng mật. Một bức ảnh quảng cáo đã được chụp khi ông tặng Marion chiếc radio siêu ngoại sai di động đầu tiên trên thế giới làm quà cưới.

Ông là một người chơi quần vợt cuồng nhiệt cho đến khi bị chấn thương vào năm 1940, và thường uống một ly Old Fashioned vào bữa tối. Về mặt chính trị, ông được một trong những cộng sự của mình mô tả là "một nhà cách mạng chỉ trong công nghệ - trong chính trị ông là một trong những người bảo thủ nhất."

Năm 1955, Marion Armstrong thành lập Quỹ nghiên cứu tưởng niệm Armstrong, và tham gia vào công việc của quỹ cho đến khi bà qua đời vào năm 1979 ở tuổi 81. Bà có hai cháu trai và một cháu gái.

7. Cái chết

Các cuộc chiến bằng sáng chế kéo dài đã khiến sức khỏe của Armstrong suy giảm và hành vi của ông trở nên thất thường. Có lần ông tin rằng ai đó đã đầu độc thức ăn của mình và khăng khăng phải được rửa dạ dày.

Căng thẳng từ cuộc sống với một người đàn ông bị ám ảnh đã khiến Marion phải nhập viện tâm thần. Cô đã cố gắng nhảy xuống sông East và đã phải nằm viện tâm thần nhiều tháng. Armstrong dường như không quan tâm đến bất cứ điều gì ngoại trừ sự bất công đang xảy đến với mình.

Các cuộc chiến pháp lý cũng đẩy Armstrong đến bờ vực phá sản. Vào ngày 1 tháng 11 năm 1953, Armstrong nói với Marion rằng ông đã sử dụng gần hết tài chính của mình. Trong những thời điểm tốt đẹp hơn, quỹ hưu trí của họ được đặt dưới tên cô, và ông yêu cầu cô giải phóng một phần số tiền đó để ông có thể tiếp tục kiện tụng. Cô từ chối và đề nghị ông xem xét việc chấp nhận một thỏa thuận. Tức giận, Armstrong nhặt một cây gạt lò sưởi, đánh vào cánh tay cô. Marion rời căn hộ để ở với chị gái và không bao giờ gặp lại Armstrong nữa.

Sau gần ba tháng xa cách Marion, vào khoảng đêm ngày 31 tháng 1 đến ngày 1 tháng 2 năm 1954, Armstrong đã nhảy lầu tự sát từ cửa sổ căn hộ 12 phòng của mình trên tầng 13 của River House ở Manhattan, Thành phố New York. Tờ New York Times đã mô tả nội dung bức thư tuyệt mệnh hai trang của ông gửi cho vợ: "ông đau lòng vì không thể gặp lại cô một lần nữa, và bày tỏ sự hối tiếc sâu sắc vì đã làm tổn thương cô, điều quý giá nhất trong cuộc đời ông." Bức thư kết thúc bằng câu: "Chúa phù hộ cho em và Chúa thương xót linh hồn tôi."

David Sarnoff đã từ chối mọi trách nhiệm, nói thẳng với Carl Dreher rằng "Tôi không giết Armstrong." Sau khi ông qua đời, một người bạn của Armstrong ước tính rằng 90% thời gian của ông được dành cho các vụ kiện chống lại RCA. Thượng nghị sĩ Hoa Kỳ Joseph McCarthy (R-Wisconsin) báo cáo rằng Armstrong gần đây đã gặp một trong những điều tra viên của ông, và đã "sợ hãi đến chết" rằng những khám phá radar bí mật của ông và các nhà khoa học khác "đang được cung cấp cho những người Cộng sản nhanh nhất có thể phát triển".

Sau cái chết của chồng, Marion Armstrong đã đảm nhận việc theo đuổi các vụ kiện pháp lý của di sản ông. Cuối tháng 12 năm 1954, có thông báo rằng thông qua trọng tài một khoản dàn xếp "khoảng 1.00 M USD" đã được thực hiện với RCA. Dana Raymond của Cravath, Swaine & Moore ở New York đã làm luật sư trong vụ kiện đó. Marion Armstrong đã có thể chính thức xác lập Armstrong là nhà phát minh ra FM sau các thủ tục tố tụng kéo dài về năm bằng sáng chế FM cơ bản của ông, với một loạt các vụ kiện thành công, kéo dài đến năm 1967, chống lại các công ty khác bị kết tội vi phạm.

8. Di sản và Đánh giá

Mãi đến những năm 1960, các đài FM ở Hoa Kỳ mới bắt đầu thách thức sự phổ biến của băng tần AM, được hỗ trợ bởi sự phát triển của FM stereo bởi General Electric, sau đó là Quy tắc không trùng lặp FM của FCC, vốn giới hạn các đài phát sóng lớn ở thành phố có giấy phép AM và FM chỉ được phát sóng đồng thời trên hai tần số đó trong một nửa thời gian phát sóng của họ. Hệ thống FM của Armstrong cũng được sử dụng để liên lạc giữa NASA và các phi hành gia của chương trình Apollo.

Một con tem bưu chính của Hoa Kỳ đã được phát hành để vinh danh ông vào năm 1983 trong một loạt tem kỷ niệm các nhà phát minh Mỹ.

Armstrong đã được gọi là "nhà phát minh sung mãn và có ảnh hưởng nhất trong lịch sử radio". Quá trình siêu ngoại sai vẫn được sử dụng rộng rãi bởi các thiết bị radio. Tám mươi năm sau khi được phát minh, công nghệ FM đã bắt đầu được bổ sung, và trong một số trường hợp được thay thế, bằng các công nghệ kỹ thuật số hiệu quả hơn. Việc giới thiệu truyền hình kỹ thuật số đã loại bỏ kênh âm thanh FM đã được sử dụng bởi truyền hình tương tự, HD Radio đã thêm các kênh phụ kỹ thuật số vào các đài băng tần FM, và, ở châu Âu và châu Á-Thái Bình Dương, các băng tần Phát sóng âm thanh kỹ thuật số đã được tạo ra mà, trong một số trường hợp, sẽ loại bỏ hoàn toàn các đài FM hiện có. Tuy nhiên, phát sóng FM vẫn được sử dụng quốc tế và vẫn là hệ thống thống trị được sử dụng cho các dịch vụ phát sóng âm thanh.

Vào năm 1917, Armstrong là người đầu tiên nhận Huy chương Danh dự IEEE của IRE (nay là IEEE). Vì công trình của ông về radio trong thời chiến, chính phủ Pháp đã trao cho ông Huân chương Bắc Đẩu Bội tinh vào năm 1919. Ông được trao Huy chương Franklin năm 1941, và năm 1942 nhận Huy chương Edison của AIEE "vì những đóng góp xuất sắc cho nghệ thuật truyền thông điện, đặc biệt là mạch tái sinh, siêu ngoại sai và điều chế tần số." Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) đã thêm ông vào danh sách các nhà phát minh vĩ đại về điện vào năm 1955.

Ông sau đó đã nhận được hai bằng tiến sĩ danh dự, từ Columbia vào năm 1929, và Đại học Muhlenberg vào năm 1941.

Năm 1980, ông được vinh danh vào Đại sảnh Danh vọng Nhà phát minh Quốc gia, và xuất hiện trên một tem bưu chính của Hoa Kỳ vào năm 1983. Đại sảnh Danh vọng Điện tử Tiêu dùng đã vinh danh ông vào năm 2000, "để ghi nhận những đóng góp và tinh thần tiên phong của ông đã đặt nền móng cho điện tử tiêu dùng." Ông được vinh danh vào Đại sảnh Danh vọng Không dây sau khi qua đời vào năm 2001. Đại học Columbia đã thành lập Giáo sư Edwin Howard Armstrong trong Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng để tưởng nhớ ông.

Philosophy Hall, tòa nhà của Columbia nơi Armstrong phát triển FM, đã được công nhận là Di tích Lịch sử Quốc gia Hoa Kỳ. Ngôi nhà thời thơ ấu của Armstrong ở Yonkers, New York cũng được công nhận bởi chương trình Di tích Lịch sử Quốc gia và Danh sách Di tích Lịch sử Quốc gia Hoa Kỳ, mặc dù sau đó đã bị rút lại khi ngôi nhà bị phá hủy.

Armstrong Hall tại Columbia được đặt theo tên ông. Hội trường, nằm ở góc đông bắc của Broadway và Phố 112, ban đầu là một chung cư nhưng đã được chuyển đổi thành không gian nghiên cứu sau khi được trường đại học mua lại. Hiện tại, đây là nơi đặt Viện Nghiên cứu Không gian Goddard, một viện nghiên cứu về khoa học khí quyển và khí hậu do Columbia và Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Hoa Kỳ (NASA) cùng điều hành. Một cửa hàng ở góc tòa nhà là nơi đặt Tom's Restaurant, một địa điểm quen thuộc lâu đời trong khu phố đã truyền cảm hứng cho bài hát "Tom's Diner" của Suzanne Vega và được sử dụng làm cảnh quay thiết lập cho "quán ăn Monk" hư cấu trong loạt phim truyền hình "Seinfeld".

Một Armstrong Hall thứ hai, cũng được đặt theo tên nhà phát minh, nằm tại Trụ sở Bộ Tư lệnh Quản lý Vòng đời Truyền thông và Điện tử (CECOM-LCMC) của Quân đội Hoa Kỳ tại Aberdeen Proving Ground, Maryland.

Năm 2005, mạch phản hồi tái sinh của Armstrong và các mạch siêu ngoại sai và FM đã được vinh danh vào Đại sảnh Danh vọng Công nghệ, một vinh dự dành cho "các sản phẩm và đổi mới đã có tác động lâu dài đến sự phát triển của công nghệ âm thanh."

9. Danh sách Bằng sáng chế

Edwin Howard Armstrong đã được cấp nhiều bằng sáng chế quan trọng, bao gồm:

• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,113,149: "Hệ thống thu không dây"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,334,165: "Truyền sóng điện" (đồng sáng chế với Mihajlo Pupin)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,336,378: "Ăng-ten có điện trở dương phân bố"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,342,885: "Phương pháp thu dao động tần số cao"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,415,845: "Trở kháng chống lại dao động điện nhận được một cách chọn lọc" (đồng sáng chế với M. I. Pupin)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,424,065: "Hệ thống báo hiệu"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,611,848: "Hệ thống thu không dây cho sóng liên tục"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,716,573: "Hệ thống báo hiệu sóng"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,675,323: "Hệ thống báo hiệu sóng"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,545,724: "Hệ thống báo hiệu sóng"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,541,780: "Hệ thống báo hiệu sóng"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,539,822: "Hệ thống báo hiệu sóng"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,539,821: "Hệ thống báo hiệu sóng"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,539,820: "Hệ thống báo hiệu sóng"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,416,061: "Hệ thống thu vô tuyến có độ chọn lọc cao"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,388,441: "Ăng-ten đa năng cho truyền sóng điện"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,941,447: "Báo hiệu điện thoại vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,941,069: "Báo hiệu vô tuyến" (một trong những bằng sáng chế được cấp cho FM băng rộng năm 1933)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,941,068: "Báo hiệu vô tuyến" (một trong những bằng sáng chế được cấp cho FM băng rộng năm 1933)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,941,067: "Hệ thống phát sóng và thu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 1,941,066: "Hệ thống báo hiệu vô tuyến" (một trong những bằng sáng chế được cấp cho FM băng rộng năm 1933)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,024,138: "Hệ thống báo hiệu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,063,074: "Hệ thống truyền vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,082,935: "Hệ thống báo hiệu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,085,940: "Hệ thống điều khiển pha"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,098,698: "Hệ thống truyền vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,104,011: "Hệ thống báo hiệu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,104,012: "Hệ thống báo hiệu vô tuyến đa kênh"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,116,501: "Hệ thống thu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,116,502: "Hệ thống thu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,122,401: "Hệ thống thay đổi tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,130,172: "Hệ thống truyền vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,169,212: "Hệ thống truyền vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,203,712: "Hệ thống truyền vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,215,284: "Hệ thống báo hiệu điều chế tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,264,608: "Phương tiện và phương pháp chuyển tiếp tín hiệu điều chế tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,275,486: "Phương tiện và phương pháp chuyển tiếp tín hiệu điều chế tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,276,008: "Hệ thống phát sóng lại vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,290,159: "Hệ thống điều chế tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,295,323: "Thiết bị giới hạn dòng điện"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,315,308: "Phương pháp và phương tiện truyền tín hiệu điều chế tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,318,137: "Phương tiện thu tín hiệu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,323,698: "Hệ thống báo hiệu điều chế tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,540,643: "Máy thu tín hiệu sóng mang điều chế tần số"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,602,885: "Báo hiệu vô tuyến"
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,630,497: "Hệ thống đa kênh điều chế tần số"

Các bằng sáng chế sau đây được cấp cho di sản của Armstrong sau khi ông qua đời:

• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,738,502: "Hệ thống phát hiện và định vị bằng vô tuyến" (1956)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,773,125: "Máy phát điều chế tần số đa kênh" (1956)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,835,803: "Bộ tách sóng tuyến tính cho sóng điều chế tần số sóng mang phụ" (1958)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,871,292: "Giảm nhiễu trong điều chế dịch pha" (1959)
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2,879,335: "Máy thu điều chế tần số đa tần số ổn định" (1959)