再生回路
前回の裁判所の判断に不満を持ち、また超再生回路やスーパーヘテロダイン方式、周波数変調などの発明で有名になり多くの特許収入を得ていたアームストロングはこの製造会社の訴訟費用を引き受け、再度ド・フォレストの発明の有効性が争われることになった。
前回の裁判と同様、地方裁判所の判断と控訴裁判所の判断は異なった結果となり、最終判断は合衆国最高裁判所に持ち込まれた。これはアメリカで同じ訴えが最高裁判所に持ち込まれた最初のケースになった。最高裁判所でもド・フォレストが1912年8月に行った低周波発振の実験ノートが発明の証拠と認められ、アームストロング側がそれを覆す十分な証拠を提出できなかったとしてド・フォレストの発明が有効と判断された。アームストロング側は再び敗訴した。
アームストロングは再生回路の発明により1917年にIRE(Institute of Radio Engineers)からIRE栄誉賞のメダルを授与されたが、この敗訴を受けて1934年のIRE第9回年次総会に参加しこのメダルを返却しようとした。この際、当時のIRE議長はアームストロングがこれまでに行った研究の科学的な価値を高く評価しIRE栄誉賞の決定を再確認する発言を行った。集まった技術者は、最高裁判所の判決にもかかわらず、スタンディングオベーションでこの決定を支持した。総会に参加したアームストロングはこの発言を聞き、無線エンジニアの最高の栄誉であるとして感謝し涙したと言われている。
この頃の無線の世界では選択度と感度を上げるための手段として再生回路が良く知られており、同じ目的のために自然界でも同様の仕組みが使われているに違いないとゴールドは考えた。しかしこの仮説は他の研究者に受け入れられなかった。再生回路の発振と同様、蝸牛も病変などにより何らかの音を発生させるとゴールドは予想し、耳鳴りの患者の耳から音を検出する試みも行ったがそのような現象は発見できなかった。ゴールドはその後聴覚研究から離れ天文学と地球物理学の研究者になり、ゴールドの仮説はそのまま忘れ去られた。
30年後の1978年、デヴィッド・ケンプ(David T. Kemp)は音を聞いた直後や無音状態の時に耳から小さな音が発生する現象を発表した。ケンプは耳鳴りの患者ではなく健常者を対象にした。この現象は耳音響放射と名付けられ、蝸牛が単純で受動的なものでないことを示していた。この発見が大きな転機となり、それまで十分理解されていなかった外有毛細胞の役割など蝸牛に関する多くの研究が行われ、ゴールドの仮説が再発見されるとともに、その正しさが認められるようになった。
再生回路(さいせいかいろ、英語: regenerative circuit)、あるいは再生検波回路(さいせいけんぱかいろ、英語: regenerative detector circuit)とは、正帰還(ポジティブフィードバック)を加えて感度と選択度を高めた検波回路である。
再生回路は1912〜1913年頃に発明され、この回路を検波回路として用いた再生式受信機(英語: regenerative receiver)は簡単な回路で比較的優れた性能が得られたため、ラジオ受信機として1920年代から1940年代頃まで広く使用された。この回路は帰還量を大きくしすぎると発振してしまう欠点があり調整が難しく、その後スーパーヘテロダイン方式が一般的になるとラジオ受信機に使われることは無くなった。
この方式を改良し意図的に発振を断続(クエンチング)させることで帰還量の調整を不要にした超再生検波回路(英語: super-regenerative detector circuit)は、単純でLSI化しやすく消費電力が低いため現在でも研究が行われ、低価格、超低消費電力が要求される近距離無線通信システムに用いられている。
外有毛細胞は逆に音の振動に合わせてタンパク質モーターの長さを素早く変えることで特定周波数の振動を強める働きをする。これは再生検波回路での再生コイルによる正帰還のように働き、選択度と感度を向上させるのに役立っている。再生量は最適な感度になるよう自動的に調節され、高い感度とダイナミックレンジの広さとを両立させている。再生回路で再生量を上げすぎた場合と同様、蝸牛も特定周波数で一時的に発振して小さな音を発生させることがある。これは耳音響放射(Otoacoustic Emissions、OAE)の一種である自発耳音響放射(Spontaneous Otoacoustic Emissions)として知られている。
ヒト以外のほ乳類の聴覚も同じメカニズムを用いており、ほ乳類以外の聴覚でもメカニズムは異なるが同様の仕組みが発見されている。
蝸牛が再生回路のように動作しているという仮説を最初に提案したのはトーマス・ゴールド(Thomas Gold)で、1948年に発表された。リンパ液に満たされた蝸牛の内部ではその粘性による損失のため高い選択度を得ることができず、受動的な共振だけでは十分な選択度が得られないことが当時すでにわかっていた。
第二次世界大戦が始まる少し前頃から、政治思想の普及や資材統制などのため政府が主導する形でのラジオの規格化と普及がドイツや日本で行われた。低コストで大量生産が可能なラジオ受信機を実現するため、これらには単純な回路でそれなりの性能が得られる再生回路が使われた。
ドイツの国民受信機(独: Volksempfänger)は、ナチス・ドイツの一般国民に対するプロパガンダ放送の受信の手段として低価格で販売されたもので、ライトホイザー博士を長とする委員会が中心になって開発を進めた。最初の国民受信機 VE-301 型は、1933年8月18日にベルリン国際無線展示会で発表され、発売初日で10万台が売れたと言われる。この受信機は、製造コストをできるだけ抑えること、および自国のローカル局およびドイチェ・ヴェレ(Deutsche Welle)の放送が確実に受信でき、イギリスBBCのヨーロッパ向け放送(後のBBCワールドサービス)など他国の放送局は受信できないようにすることが重要だったため、部品点数が少なく感度が低めの構成が採用された。交流電源用や直流送電地域用、電池用、交直両用などの複数のモデルがあり、使用真空管と構成は異なる。交流用の基本モデル VE301W は三極管 REN904 による再生検波回路(後に五極管 AF7 に変更)と五極管 RES164 による低周波増幅回路の組み合わせが使用された。
後にはさらに価格を抑えたドイツ小型受信機(Deutscher Kleinempfänger)DKE1938 型が販売された。この受信機は三極管 / 四極管の複合管 VCL11 の使用や電源トランスの省略など徹底的な資材節約を行い、価格は VE301W のほぼ半額の35ライヒスマルクだった。