为广告主进行固定样本户调查的研究者们发现，如果调查主题适当，自我填答式问卷调查能够节省访问员费用，精度损失也不大，这种方法用于视听率测量是非常合适的。的确，在美国，除了纽约和洛杉矶这两个地方之外（它们大得足以平衡在当地市场安装测量仪所需的花费），其他地方的视听率调查都采用了这种方法。美国研究局在每年10月、2月和5月的3个收视率测量月中，每个月要发放85000份日记卡，要求受访者填写在何处、一周中每天的什么时间、收看了哪个频道等情况。
这种方法也许会产生较大误差，这与记日记的人和记录时间有关。彼得·兰霍夫（Peter Langhoff）在担任美国研究局局长时说：“当你看到这些日记时，你会发现其中有一些是多么草率，你根本无法想像我们怎样从中得到收视率，但事实上我们得到了，而且还不赖。”一位多疑的访问员曾经分发了100份日记卡，告诉受访者他将在7天之后来回收，过了5天，他悄然而至，结果发现许多日记卡上还是一片空白，受访者们是今天的日记明天补，而且，还有几乎同样多的人已经把7天的日记卡全部填完了。一些能干的受访者们在迅速浏览一遍《电视指南》（TVGuide）之后，便把家人“总是”收看的节目全都填上。为避免这一类偏差，美国研究局在日记卡上特别开辟了一栏，让观众将那些他们一直在看，而本周却莫名其妙漏掉的节目填在这一栏中。当然，这些数据不会被处理，不过填表人对这一点并不知情。
与英国ITA一样，美国全国性广播网的视听率数据也来自测量仪，主要是A·C·尼尔森公司使用的受众测量仪（Audimeter），该公司1942年开始为电台提供这项服务。受众测量仪功能独特，获得了多项专利，它包括一个可设定为当地时间的计时器、一个胶片筒和一个感光器，后者可在收音机或电视机打开的同时使某一部分胶片感光，以此记录收视收听的频道和时间。测量仪调查的样本户相对较少，全国只有不到1200户，换户周期大约是3年。受访者每周会获得50美分的报酬。当你往测量仪中插入胶片筒时，胶片筒会掉出两个25美分的硬币。胶片记录有时会出现故障或者丢失，但是每周都有950到1000个有效胶片筒寄回尼尔森公司。公司每隔一周发布一份权威的尼尔森电视指数（NTI），其中包括节目收视率和一些修正与注释。在一些主要月份，NTI每周都会公布新数据。尼尔森公司从它所生产的全国性和地方性数据报告中，每年都能得到至少1000万美元的收入，其中来自各电视网的可能有250万美元，来自电视台的也差不多这个数，剩下的大部分来自广告公司，有些广告公司每年购买尼尔森数据的费用，高达25万美元以上。
尼尔森在全国收视率调查中的主导地位，其根源要追溯到1952年。此前，电视网的时段销售员们在销售时段时，使用来自不同公司的收视率数据。那一年，新成立的广告研究基金会（ARF）试图改变这种状况，该基金会坚持采用“开机”而不是“收视”作为“接触标准”，坚持按照“家户数”而不是“观众人数”作为“测量单位”，这在社会科学研究中是很少见的。经济学教授诺顿·加芬克尔，每年都要进行一次“品牌电视节目收视率指数”排名，他曾经指出：“ARF认为，就像猫捉老鼠心理学所说的那样，别让我们做必须做的事情，而要做我们知道如何做的事情。ARF报告对于人们是否开机的测量是准确的。”另一个原因可能更直接也更引人关注，假定杂志会在家庭中传看，广告主可以很方便地将节目到达的家户数与杂志的发行量相比较。由于选择以“开机”和“家户数”为标准，该基金会就等于钻进了尼尔森的口袋，而收紧袋口绳子的人就是阿特·尼尔森，一位爱打网球，身材瘦削，活像一座美国哥特式建筑的先生，一位非常顽强厉害的对手。
当然，所有关于视听率的测量技术都基于这样一种假定：通过对从总体中抽取出来的一部分样本进行研究，能够以小见大，推断总体。应该说，这个假定是正确的。但是令人费解的是，到公元1972年，还有一些有学问的人竟然会因为研究结果来自抽样调查，而不予置信。其情形就像广播视听率委员会的肯尼思·贝克所调侃的那样：“下次如果医生验血，不要让他只抽那么一点点，让他把所有的血都抽干了。”抽样方法的形成可以追溯到17世纪的帕斯卡，视听率调查只是这种方法的一种初级应用，在有关就业、银行储蓄、空气和水质检测、内分泌、公众舆论等的调查中，抽样方法都被广泛地应用着。从逻辑上说，收视率应该是通过抽样调查所获得的比较精确的信息之一，所测量的收视行为既常见又极其简单，比如98%的美国家庭拥有电视机，94%的家庭一周中会开机，电视机是开着还是关着、收看的是哪个频道等等。
由于研究目的不同，有时一些调查不需要太精心地去抽取样本。比如，一位研究者想要知道左撇子在人口中的比例，他可以在哈姆莱区（Harlem）第125大街地铁站的出口进行观察，这样得出的结果与他用统计方法抽取受访者所得到的结果几乎一样准确。但是，如果一位研究者想要估计收入在5000美元以下者在人口中的比例，那么他从第125大街地铁站出口得到的结果就会极不准确了。电视收视率似乎更像收入，而不像是左撇子。儿童、老人、低收入家庭和黑人花在电视上的时间，要多于年轻的、高收入的白人。要确定一个真正的“可推及总体”的电视观众样本，是一件十分困难的事情。人们对这一行业所采用的“同步电话法”、“亲身访问法”和“日记法”等调查方法不满，原因有多种，其中之一便是对样本的
有效度心存疑虑。
高质量的样本抽取应该是这样的：全国每个家庭都有相同的机会成为样本中的一分子。理论上讲，这一点不难做到，只要给每个人口普查区的每一住所都编上号即可。这种普查区由人口普查局划分，用来确定全国人口情况。每10年进行一次人口普查，然后，用计算机生成一份“随机数表”，代表家庭名录。实际上，人口普查区被划分成“片”，随机数表首先选择“片”，在片中选择“区”，然后在“区”中选择“住户”。这件工作费时费钱，而要保证由计算机最终选出的家庭能够配合调查，所要花费的时间和金钱就更多。由于尼尔森全国调查所使用的固定样本户会一用几年，按道理，尼尔森会投入资金进行科学的样本设计，以确保其无可挑剔，同时说服样本户与其合作。顺便说一句，尼尔森公司在恳请样本户合作的致函中，还许诺如果电视机出了毛病，它将支付一部分修理费。
尼尔森是否真正按照上述程序操作呢？这个问题直到1960年代中期才有定论，此前人们知道得更多的是尼尔森的承诺而不是证据。尼尔森浑身都是科学细胞，他从一位化学工程师起家，大萧条之前他开办了一家工程公司，总部设在芝加哥北部的荒野中，是一座十分破旧的四层楼房，活像一所老式郊区中学。此人有一种独一无二的天赋，他会非常诚恳地告诉你，他的竞争对手都是怎样的一些骗子，却不会让你对身处同一行业的他产生任何怀疑。通用食品公司的F·肯特·米切尔说过：“尼尔森已经证明，干这一行，你可以是诚实可信的。”但是，尼尔森不能，真的不能，告诉你太多关于固定样本组的情况，因为其中每一个样本户都代表了5万户收视家庭。为发布广告，广告主每年要为每个家庭平均支付50美元，单是控制一个尼尔森测量仪样本户，就会对全年250万美元的广告费产生重大影响。很显然，考虑到大家的利益，必须对安装测量仪的家庭绝对保密，要让关键步骤的细节成为谜中之谜。
与他的老板相比，要说尼尔森公司的统计主管沃伦·科德尔有什么不同的话，就是他说的话更令人信服。科德尔来自中西部，长着一张圆圆的苹果脸，他也有很风雅的一面，生活中，他是一位很有品味的古版书籍收藏者。科德尔平易近人，说话直率，回答问题直截了当，很显然，这样的个性使他成为一位受到人们高度信任的数据供应者。1963年以前，似乎没有谁会想到，在某一危机中，这样的个性会使科内尔表现出对其所供职的公司的绝对忠诚。他在一份内部备忘录中写道：“政府调查部门在想方设法打探，而我们不想让人知道并公布我们的一些致命缺陷。”1963年3、4月间，众议院贸易委员会开始了一项针对广播视听率服务的调查，在众议员和贸易委员会委员的催逼下，经过长达10天的听证会，科德尔和尼尔森公司执行副总裁亨利·拉梅尔极不情愿地吐露说：“客户对尼尔森公司的信任被严重滥用了。”正如广播视听率委员会的肯尼思·贝克1971年临终前所说的那样：“我们都发现，他们并没有做他们声称正在做的事情。”
阅读这些听证会的记录，有一种奇怪的令人担忧的感觉。最初，众议员们显得相当愚笨，他们问的都是些统计学专业一年级学生都能回答的问题。问话时，他们还经常使用一些平庸的语言，在我们的文化里，这些语言只有那些在自己办公室的一角夸张地插着国旗的人才使用的。不过，随着众议员们的工作逐渐有起色，尽管拉梅尔和科德尔仍在闪烁其词，人们开始了解到过去浑然不知的一些事情，尼尔森公司在这种审视和盘问之下渐渐露出了马脚。
那些没有节省一分钱的样本，被吹得天花乱坠，竟然是基于1947年的样本设计抽取的。由于当时概率统计方法还未臻完善，操作中时常以其他方法替代，这还不够，一些样本户干了10年到12年，却一直没有更换。委员会曾经对路易斯维尔电视市场进行了彻底调查，结果发现，测量仪出故障的情况比比皆是，例如在1962年7月，这个比例就高达5/11。在公寓楼，将测量仪安装在一层的比例也大得惊人。很显然，一层是访问员最容易去的地方。
也许最糟糕的是，在听证会期间，尼尔森的头头们全都消失了——董事会主席老阿瑟·尼尔森去了巴黎，总裁小阿瑟·尼尔森去了澳大利亚。后者设法在最后一天赶了回来，并声称他将向委员会作出陈述。但是，当他被传召的时候，却又推说业务缠身，无法赴会。如今，老阿瑟提起那些听证会来仍然怒气冲冲，他常常列举一些细节来说明国会调查员是如何歪曲他所知道的尼尔森公司的运作内情的。可是，别人行为不当并不能成为他不去作证的托辞。
大约10个月后，NBC的休·M·比维尔对这个众议院委员会说：“当然，我们对收视率听证会的结果都感到十分震惊。”作为回应，各广播电视网联合成立了一个名为“全国电视受众测量委员会”（CONTAM——Committee on Nationwide Television Audience Measurement）的组织，审查这次听证会所揭露出来的一些实际问题，那些收视率调查中一直处于暗箱中的问题。同时，为稽核视听率结果的客观性与公信力，又成立了广播电视视听率委员会（BRC——Broadcast Ratings Council），由广播电视公司、广告主和广告公司联合组成。最终，正如第7大道的人们所说的那样，其结果却是尼尔森公司财源滚滚。因为这一切似乎表明，全国收视率调查的缺陷，就像调查人员调查左撇子一样，是偶然出现的问题。
将尼尔森受众测量仪数据与ARB日记卡数据进行比较时，全国电视受众测量委员会发现，由1100台测量仪测得的收视率排名，与ARB根据55000份日记卡所进行的地方性收视率扫瞄中所得到的收视率排名，两者相关系数达到0.99。ABC的朱利叶斯·巴纳森（Julius B.arnathan）对众议院委员会说：“这是非常高的。事实上，我可以给你打个比方来说明这个相关性有多高。如果你同时在某人身上的两个不同部位量血压，其相关系数大概才是0.92。”美国司法部曾经特别批准广播电视视听率委员会作为一个合法部门，监督这个行业的交易情况。当尼尔森公司允许恩斯特-恩斯特公司（Ernst &；Ernst）稽查测量仪的安装和测量情况时，稽查员们发现，尼尔森公司的运作没有它所宣称的那么好，但是也没有超出商业运作中承诺与执行之间正常的偏差范围。
1969年，针对人们对尼尔森数据的可信度挥之不去的怀疑，全国电视受众测量委员会进行了第4次调查。不少人认为，那些拒绝安装测量仪的观众的收视习惯与安装了测量仪的观众不同。但是，在进行了一次大规模的电话同步调查后，人们发现，家户“开机率”（HUT）实际上与尼尔森的指数中的“HUT数据”完全一致。