编者按一台机器能不能服务一个国家1934 到 1939 年美国做过一次实验。一座叫 WLW 的中波电台被推到了 500 千瓦——是当时其他所有美国中波台的十倍以上。这五年留下了一些奇怪的物理现象街灯不肯熄灭、雨水沟管会唱歌、铁丝网能听见广播也留下了一份政治判断——1939 年这家电台被强制把功率压回 50 千瓦从此美国中波广播的功率上限再没有动过。工程上的可能性和政治上的可接受性是两件不同的事。这一篇是 WLW 这五年的故事。▲图1934 年立起来的 Blaw-Knox 钻石形悬臂塔至今仍然矗立在俄亥俄州梅森镇北。塔高最初 831 英尺因夜间天波地波互相抵消的问题后来被切掉顶端约 80 英尺今天约 747 英尺。街上的怪事1934 年夏天俄亥俄州梅森(Mason)镇的居民发现身边的金属物开始唱歌。家里的雨水沟管夜里会哼出零星的曲调门外的铁丝网哼着同样的调子耳朵贴上去能听见卧室里的弹簧床垫到了夜里也在低声哼。镇上某家旅馆门头的霓虹招牌就算总闸拉下来仍然不肯熄。农民去地里干活把耳朵贴上自家牲口圈那段铁丝网能听见隐隐约约的广播节目——人声、音乐、布道全有。WLW 派工程师上门来过。有人家里灯泡装了开关却仍然在亮——工程师重新接了线加了屏蔽灯泡才肯听话。这些不是闹鬼。是 7 英里外一座新发射机的副作用。梅森镇北面是 WLW 700 千赫中波电台——700 千赫是 AM 收音机刻度盘上靠中间的一档。这座电台从 1934 年 5 月 2 日起发射功率被推到了 500 千瓦。放在今天看你家路由器是几瓦一台微波炉 800 瓦左右一座普通美国中波 AM 电台 50 千瓦顶天——WLW 这一年的功率是普通电台的十倍。在美国一百年的中波广播史里这是之前没有过、之后再没有过的一个数字。它持续了不到五年。▲图1934 年 5 月 2 日罗斯福总统在白宫按下一只金色电报键——同一只电报键 1914 年伍德罗·威尔逊用来开通过巴拿马运河。按键的那一刻梅森镇北面的发射机切到 500 千瓦运行。为什么有人要建 500 千瓦中波台要说三件事一个人、一项产业野心、一段技术窗口。人Powel Crosley Jr.辛辛那提的本地企业家造收音机和冰箱起家。1920年代他把WLW从50瓦推到5千瓦又推到 50千瓦——每一次都是趁申请新许可时把全美中波功率上限往上抬一截。1932年他向当时的监管机构联邦无线电委员会(Federal Radio Commission简称FRCFCC的前身)申请了500千瓦实验许可1934 年获批。▲图Powel Crosley Jr.1886-1961——WLW 创办人、Crosley 公司创始人造收音机和冰箱起家。把 WLW 从 50 瓦一路推到 500 千瓦的整套申请、立项、建设全部由他主导。产业野心1930 年代初的美国还没有全国统一的广播网络电视也尚未商用。一座功率足够的中波台理论上能在白天覆盖东半个美国——这是当时唯一能一台机器服务一国人的传播方案。Crosley 自己的论点是偏远地区收不到广播的人靠 50 千瓦永远等不到信号靠 500 千瓦可以。这个论点在 1930 年代经济大萧条之后的农业州有现实分量——美国当时有大量农村人口处在任何媒体都收不到的状态。技术窗口1930 年代初是大功率中波发射机的工程顶峰。玻璃电子管刚好做到了能撑得起几百千瓦的尺度固态半导体还要等三十年才会出现。Crosley 找到了愿意一起做这件事的合作方通用电气和 RCA 的工程团队加上自己手下一位叫 R.J. Rockwell 的总工程师。整个项目花了大约 50 万美元——按今天的购买力大约相当于 1240 万美元。1934 年 5 月 2 日上午 9 点 30 分富兰克林·罗斯福总统在白宫按下一只金色电报键。那只电报键 1914 年伍德罗·威尔逊用过——他用这只键开通了巴拿马运河。罗斯福按键的那一刻梅森镇北面的发射机吐出 500 千瓦。罗斯福致辞说他相信这台机器会为全民共同利益服务。——后来他对一台机器服务全国的安排有了些不同的看法。500 千瓦中波是一种什么样的工程机房本身占了好几座厂房一字排开。心脏部分是一排 5 英尺高(约 1.5 米)的玻璃电子管——一共 22 只每只都像一个直立的花瓶。管子里流着冷却水。22 只管子的水汇成一道循环每分钟流量约 600 加仑(约 2.3 吨)。所有水都来自厂区一座 3600 平方英尺的露天冷却池——比一个标准游泳池还要大池水靠喷泉降温。冷却池本身漂亮得像一道园林景观访客以为是花园里的水景其实它是发射机的散热器。供电要两条 33 千伏的专线从最近的变电站单独拉过来。33 千伏是工业级的高压等级——当时一个美国小镇的总用电也就在这个量级相当于为一台机器单建一座变电站。这两条专线进入机房之后要先经过整套整流和滤波系统把 33 千伏交流电变成大功率电子管需要的高压直流。天线塔是一座 Blaw-Knox 公司做的钻石形悬臂塔1934 年立起来时高 831 英尺约 253 米相当于今天 80 多层楼。钻石形是塔身中间宽两头窄像两个金字塔尖对尖叠在一起——这种形状在中波频段有更好的辐射效率。中波塔的高度和形状决定了发射出来的信号有多少贴地传地波有多少往天上斜射天波。WLW 这座塔是当时为 500 千瓦专门设计的今天在美国还在用的最高 AM 天线之一。这台机器开起来以后麻烦从工程问题转成了物理问题。广播的工作原理是这样的发射机把音频信号贴在一段载波一种特定频率的电磁波上发射出去。这一步叫调制。家里的收音机里有个简单的电路能从空气里把这段电磁波收下来再把贴在上面的音频撕下来还原成声音。500 千瓦的中波信号在发射塔 7 英里半径以内极强——强到任何一段足够长的金属物体都会被它激发出感应电流。雨水沟管、铁丝网、暖气片、自来水管、弹簧床垫——长长的金属本身就是天然的天线。麻烦出在这些金属上的接头生锈的螺栓、松动的搭扣、接触不良的接缝。任何一个不平滑的接触点在物理上等同于一只粗糙的检波二极管——它会把感应电流里贴着的音频信号撕下来。撕下来的音频电流再流回长金属导体本身金属轻微的机械振动产生空气压力波——人耳就能听见。农民耳朵贴铁丝网听 WLW物理上完全成立铁丝网是天线铁丝末端任何一处生锈的接触点是检波器整段铁丝就是一台被动收音机。雨水沟管唱歌、霓虹招牌不肯熄灭、街灯不听开关使唤原理都是这一个。WLW 的工程师有一阵专门上门给居民家做接地和屏蔽——把电灯的电路改造一遍让感应电流找到地不再让灯泡误以为白天没结束。他们把客户家的电气工程顺手做了一半。▲图金属物唱歌的物理来源——长金属铁丝网、雨水沟管、暖气片在强中波场里被感应出射频电流金属上任何一处生锈或接触不良的连接点物理上等同于一只粗糙的检波二极管把音频信号从载波里还原出来最后通过金属本身的机械振动转成可听见的声音。监管来敲门500 千瓦运行的第一年麻烦就开始了。第一道麻烦是同行。美国其他中波电台都在 50 千瓦或更低的功率级别。WLW 的信号在白天能覆盖东半个美国之后等于把这些小台的潜在广告主截走了一大块——一家区域小台一个月几千美元的广告生意比不过 WLW 覆盖几十万人带来的统购规模。新泽西的 WOR 电台后来起诉 WLW 信号在他们的频段上造成干扰。中西部和南方的小台联名上书他们的代表在国会陈情时说小台是拉撒路一个圣经里靠捡富人桌上掉下来的面包屑活的乞丐全靠富人桌上掉下来的面包屑过活——意思是 WLW 一台机器把整张桌子搬走了他们连面包屑都吃不上。第二道麻烦是政治。1938 年 6 月 13 日美国参议院通过 294 号决议——发起人是民主党蒙大拿州参议员 Burton K. Wheeler。这份决议直接表达参议院的态度FCC 不应当批准任何中波台超过 50 千瓦的功率。Wheeler 是有名的反垄断派议员。他担心高功率电台会让广播变成集中权力的工具。他在国会发言里直接点了三个名字——墨索里尼、希特勒、斯大林三个人都靠掌握广播完成了集权。如果我们让一座电台覆盖整个国家Wheeler 说我们就是在为某个未来的独裁者建好了麦克风。这个论点在 1938 年的美国特别有分量。当时希特勒已经吞并奥地利墨索里尼在意大利已经掌权 16 年——美国国会对集中化媒体有清楚的警觉。第三道麻烦是 FCC 自己。FCC 1934 年成立本就是为了在各方利益之间做平衡。一台机器服务一国人和机会均等地分配频谱两个原则正面冲突FCC 站到了后者一边。1939 年 3 月 1 日WLW 把功率从 500 千瓦调回 50 千瓦。Crosley 在 FCC 听证会上做了很长的证词——他说削减功率会让那些原本收不到广播的偏远人群再次失声。FCC 没有接受。500 千瓦的常规许可不再续发只保留一份编号 W8XO 的实验许可允许 WLW 在 50 千瓦正常播音之外的时段做技术实验性的高功率发射。这份实验许可 1942 年 12 月 29 日到期。50 千瓦从此成为美国中波广播的功率上限——这一上限至今仍然有效。▲图Wheeler 决议的两条理由——一是保护小台的生存空间反垄断二是防止广播变成集中权力的工具反独裁。后一条在 1938 年的语境里特别有分量希特勒已经吞并奥地利墨索里尼掌权 16 年。余响WLW 那五年并不是没有遗产。那份 W8XO 实验许可在 1942 年 12 月底到期之前一直保留着让 WLW 的工程团队继续在大功率中波领域做研究。二战爆发后Crosley 的工程团队接到了另一项任务为美国新成立的对外宣传机构、战时新闻办公室(OWI)下属的美国之音(VOA)设计大功率短波发射机。1943 年夏天距离 WLW 主天线塔以西约 1 英里的位置开始建另一座叫 Bethany 的电台。1944 年 9 月 23 日Bethany 第一台发射机开始播音——主体是 6 台 200 千瓦短波机全部由 Crosley 公司制造、Rockwell 监工。500 千瓦中波的工程经验被转移到了对外短波广播——这一次发射的方向是大西洋对岸。Bethany 后来又运行了将近 60 年2003 年正式关闭。Crosley 那批工程师培养出来的下一代人大半生都在做大功率发射机美国对外广播的工程师班底跟 WLW 是同一支血脉。WLW 自己今天还在 700 千赫上播——功率仍然是 50 千瓦节目是 iHeartMedia 旗下的新闻和谈话台。那座 1934 年立起来的 Blaw-Knox 钻石塔因为夜间天波和地波互相抵消的问题在某个年份被切掉顶端约 80 英尺今天大约 747 英尺。它仍然是美国还在使用的最高 AM 天线之一也是美国唯一一座 1930 年代立起来还在运转的 Blaw-Knox 钻石塔——其它几座同型塔都已经拆掉或塌掉。▲图2021 年梅森镇议会通过了一项规划在 WLW 塔脚下盖一座社区零售综合体主塔保留。五年留下了什么500 千瓦五年是一段奇怪的历史。那五年之外的所有时间里无论 1934 年之前还是 1939 年之后美国中波广播的功率上限都是 50 千瓦。一台机器服务一国人的设想工程上做到了政治上没有通过。工程能解决覆盖范围不够的问题但解决不了谁有资格覆盖一国人的问题。后者是政治问题要靠别的机制——比如 1939 年之后美国采用的多台 50 千瓦清晰频道 全国广播网络节目共享的分布式架构再比如后来的卫星、互联网、流媒体。每一代媒体技术解决一类传播问题每一代媒体技术都会撞上同一道追问谁来控制这架机器。WLW 的工程师把这个追问的工程一半给了答案。剩下那一半1938 年的参议院给了。梅森镇北边的那座塔今天还立在那里。从俄亥俄州 I-71 高速公路上经过它时能看到塔脚下正在规划中的购物中心——塔会留下跟一家百货店、几家咖啡馆、可能还有一家健身房做邻居。雨水沟管里的歌声已经安静了 87 年。