電波時計はどういう仕組み？

電波時計は、標準電波を受信して自動的に時刻を修正する仕組みを持つ時計です。以下にその仕組みを詳しく説明します。

電波時計の仕組み

1. 標準電波の受信
   電波時計は、地上の標準電波送信所から送信される標準電波を内蔵されたアンテナで受信します。日本では、福島県のおおたかどや山と佐賀県のはがね山の2つの送信所から40kHzと60kHzの電波が送信されています[1][4][5]。
2. 信号の増幅と解析
   受信した電波は、受信機で増幅され、パルス信号としてマイクロプロセッサーに送られます。ここで、時刻情報が解析され、時計の時刻が修正されます[1][2]。
3. 時刻修正
   電波時計は、受信した時刻情報を基に時計の時刻を自動的に修正します。夏時間や閏秒によるズレも自動で対応します[1][3]。
4. 動力源
   電波時計は、電波を受信して時刻を修正するだけで、動力源は乾電池やソーラー電源です。電波が受信できない環境でも、クオーツ時計として使用できます[1][3]。

受信しにくい環境

電波時計は、特定の環境では電波を受信しにくいことがあります。例えば、家電製品の近くや鉄筋・鉄骨の建物内、高圧線の近くなどです[1][5]。受信しやすい環境としては、窓際や晴れの日が挙げられます[5]。

Citations:
[1] https://rhythm.jp/column/clock/vol04.html
[2] https://www.rasin.co.jp/blog/special/radio-clock/
[3] https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B3%A2%E6%99%82%E8%A8%88
[4] https://www.kodomonokagaku.com/read/hatena/5308/
[5] https://www.rakuten.ne.jp/gold/clock/radioclock/radioclock.html
[6] https://www.casio.com/jp/watches/contents/radio-watch/
[7] https://www.ieice.org/~cs-edit/magazine/img/kids/pdf/pdf_clock.pdf
[8] https://mainichi.jp/maisho/articles/20200331/kei/00s/00s/019000c
[9] https://citizen.jp/core-technology/radiocontrolled/index.html
[10] https://www.seikowatches.com/jp-ja/-/media/Images/Japan/Seiko/Home/customerservice/knowledge/wave/wave-01.jpg?sa=X&ved=2ahUKEwi08K_hksGMAxWnrVYBHbJyGBUQ_B16BAgJEAI

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電波時計は、通常、夜間に時刻を修正します。具体的には、深夜の午前0時から午前5時の間に標準電波を受信して時刻を修正することが一般的です。この時間帯は、電波干渉が少なく、受信が安定するためです。ただし、電波時計によっては、特定の時間にのみ修正を行うものや、受信状況に応じて修正タイミングが変わるものもあります。

Citations:
[1] https://perplexity.ai

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日本の標準電波時計用送信所は、福島県のおおたかどや山標準電波送信所と佐賀県（福岡県との境界）のはがね山標準電波送信所の2か所があります。これら2つの送信所によって、日本列島全域をカバーしています。

• おおたかどや山送信所は、東日本を中心に北海道から九州北部までをカバーしています[1][6]。
• はがね山送信所は、西日本を中心に沖縄から関東北部までをカバーしています[1][3]。

これにより、日本全国のほとんどの地域で電波時計が使用可能です[3][4]。ただし、特定の環境下では電波の受信が困難になることがあります[3]。

Citations:
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[2] https://jjy.nict.go.jp/QandA/reference/Lfsymposium1.pdf
[3] https://marukawa-elec.com/online_shop/item/youwa/pdf/YCK-412.pdf
[4] https://www.nict.go.jp/publication/shuppan/kihou-journal/houkoku65-2_HTML/2019S-03-03(02-03).pdf
[5] https://www.casio.com/jp/support/watches/faq/article/00/04/24/82/
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[9] https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%AF%E3%81%8C%E3%81%AD%E5%B1%B1%E6%A8%99%E6%BA%96%E9%9B%BB%E6%B3%A2%E9%80%81%E4%BF%A1%E6%89%80
[10] https://www.itmedia.co.jp/news/0109/07/radiowatch.html
[11] https://www.alias-cop.jp/common/upload_data/websta00000177/file/%E4%BD%BF%E7%94%A8%E4%B8%8A%E3%81%AE%E6%B3%A8%E6%84%8F_%E9%9B%BB%E6%B3%A2%E6%99%82%E8%A8%88_ol.pdf
[12] https://citizen.jp/support/guide/html/h33/wave_06_h33.html
[13] https://www.kodomonokagaku.com/read/hatena/5308/
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[15] https://www.nict.go.jp/publication/NICT-News/0611/visit/index.html
[16] https://www.nekopla.com/nnk/nsk/576
[17] https://rhythm.jp/products/data/pdf/D211-RGXD_HP.pdf
[18] https://www.nict.go.jp/sts/info/index.html
[19] https://citizen.jp/support/guide/html/e660/feature_sp_e660.html
[20] https://www.nikkei.com/news/print-article/?R_FLG=0&bf=0&ng=DGXNASFK3102B_R30C11A3000000

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標準電波の送信周波数が40kHzや60kHzと非常に低い周波数に選ばれた理由は、いくつかの要因に基づいています。

周波数選択の理由

1. 電波の伝播特性
   低周波は地表波として地表に沿って伝播しやすく、遠距離まで届きやすい特性があります。特に40kHzや60kHzの周波数は、地表波としての伝播が良好で、山や谷などの地形にも影響されにくいです[6]。
2. 電離層の影響
   低周波は電離層（特にD層）で反射されやすく、夜間に特に有効です。短波帯と異なり、電離層の影響を受けにくいため、安定した信号が得られます[6]。
3. 混信の少なさ
   40kHzや60kHzは、他の無線通信と比較して混信が少ない周波数帯です。これにより、標準電波としての信頼性が高まります[6]。
4. 高精度な周波数供給
   低周波は、周波数の安定性が高く、標準電波として適しています。特に40kHzと60kHzは、他の周波数と比較して周波数の精度が高く、時計の時刻修正に適しています[1][3]。

これらの理由から、標準電波の送信周波数として40kHzと60kHzが選ばれました。

Citations:
[1] https://jjy.nict.go.jp/QandA/reference/Hamfair2001.pdf
[2] https://jjy.nict.go.jp/QandA/data/LFdev.html
[3] https://www.eonet.ne.jp/~amayakata/yakata/kousaku/jjy60.htm
[4] https://www.nippa.co.jp/radio-clock-repeater-2/
[5] https://www.webchronos.net/features/34894/
[6] https://www.nict.go.jp/publication/shuppan/kihou-journal/houkoku65-2_HTML/2019S-03-03(02-03).pdf
[7] https://www.soumu.go.jp/main_content/000303724.pdf
[8] https://kaden.watch.impress.co.jp/cda/column/2008/06/02/2365.html
[9] https://xtech.nikkei.com/it/atcl/column/14/093000080/093000001/
[10] https://www.cleandenpa.net/museum/haku/hd_09.html
[11] https://rhythm.jp/column/clock/vol04.html
[12] https://emw.pu-toyama.ac.jp/images/murase-1.pdf
[13] https://www.jarl.org/Japanese/7_Technical/lib1/jjy.htm
[14] https://www.rakuten.ne.jp/gold/plan007/special/clock/aboutdenpa1.html
[15] https://jjy.nict.go.jp/QandA/FAQ/jjy_qa.html
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[18] https://www.kyohritsu.com/eclib/KEISEEDS/MANUAL/p18ntpwr.pdf
[19] https://www2.kek.jp/engineer/oho/proceedings/pdf/h15g3008.pdf
[20] https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B3%A2%E6%99%82%E8%A8%88

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日本の標準電波送信所の送信出力は、以下の通りです。

• おおたかどや山標準電波送信所（福島県）: 空中線電力は50kWで、実効輻射電力は約10kWです[1][2][8]。
• はがね山標準電波送信所（佐賀県）: 空中線電力も50kWで、実効輻射電力は約22.5kW（45%以上）です[1][6]。

Citations:
[1] https://jjy.nict.go.jp/jjy/trans/index.html
[2] https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%8A%E3%81%8A%E3%81%9F%E3%81%8B%E3%81%A9%E3%82%84%E5%B1%B1%E6%A8%99%E6%BA%96%E9%9B%BB%E6%B3%A2%E9%80%81%E4%BF%A1%E6%89%80
[3] https://www.casio.com/jp/support/watches/faq/article/00/04/24/82/
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[6] https://www.nict.go.jp/publication/shuppan/kihou-journal/houkoku65-2_HTML/2019S-03-03(02-03).pdf
[7] https://www.esco-net.com/wcs/escort/ItemFile/EA7/EA798/EA798CB-80A/EA798CB-80A_MNL_JPN_MAK_OUT(01).pdf
[8] https://jjy.nict.go.jp/LFstation/otakado/index.html
[9] https://jjy.nict.go.jp/jjy/index.html
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[13] https://www.rhythm.co.jp/pdfs/M528-HXXZ_HP.pdf
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[15] https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejjournal/125/8/125_8_496/_pdf/-char/ja
[16] http://ogino.c.ooco.jp/bcl/jjy2.htm
[17] https://www.jcwa.or.jp/time/tech/tech01.html

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はい、日本以外にも同様の標準電波時計の仕組みがあります。以下にいくつかの例を挙げます。

国際的な標準電波時計

1. ドイツ: DCF77
   ドイツのマインフリーゲンに位置するDCF77は、77.5kHzで送信され、ヨーロッパ全域で受信可能です[6]。
2. イギリス: MSF
   イギリスのアントンに位置するMSFは、60kHzで送信され、主にヨーロッパで使用されます[6]。
3. アメリカ: WWVとWWVH
   アメリカのコロラド州フォートコリンズにWWV、ハワイ州ケカハにWWVHがあり、それぞれ10kHzで送信しています。WWVBは60kHzで送信され、北米で広く使用されています[1][3]。
4. 中国: BPM
   中国の陝西省に位置するBPMは、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHzで送信しています[1]。
5. カナダ: CHU
   カナダのオタワに位置するCHUは、3.33MHz、7.85MHzで送信しています[1]。

これらの標準電波時計は、各国の原子時計と連動して正確な時刻を提供しています。多くのラジオ時計は、これらの信号を受信して時刻を自動的に修正する機能を持っています。

Citations:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_clock
[2] https://museum.seiko.co.jp/en/knowledge/relation_14/
[3] https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/time-distribution/radio-station-wwvb/help-wwvb-radio-controlled
[4] https://www.citizenwatch-global.com/technologies/radiocontrolled/index.html
[5] https://www.nist.gov/atomic-clocks/brief-history-atomic-time
[6] https://watches.uhrzeit.org/blog/international-time-signal-transmitters
[7] https://www.jcwa.or.jp/en/time/qa/qa-r05.html
[8] https://www.accton.com/network-time-synchronization/
[9] https://tf.nist.gov/general/pdf/1877.pdf
[10] https://ensureias.com/blog/current-affairs/atomic-clocks-for-one-nation-one-time
[11] https://www.nict.go.jp/en/sts/jjy.html
[12] https://www.citizenwatch-global.com/faq/detail/30
[13] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_atomic_clocks
[14] https://en.wikipedia.org/wiki/Time_signal
[15] https://www.reddit.com/r/clocks/comments/1einnxy/why_arent_all_electrical_clocks_atomic_radio/
[16] https://www.timeanddate.com/time/international-atomic-time.html
[17] https://www.nict.go.jp/en/sts/space-time_synchronization.html
[18] https://en.wikipedia.org/wiki/WWVB
[19] https://thequantuminsider.com/2025/01/14/chinas-portable-atomic-clock-suggests-shift-in-precision-timekeeping-competition/
[20] https://www.drishtiias.com/daily-updates/daily-news-analysis/atomic-clocks-for-one-nation-one-time

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日本の電波時計をアメリカやイギリスに持っていくと、現地の時間に合わせるためには、以下の条件が必要です。

1. 対応する製品が必要: 日本の標準電波時計は、基本的に日本国内での使用を前提としています。アメリカやイギリスの標準電波を受信するには、WWVB（アメリカ）やMSF（イギリス）に対応した製品が必要です[2][3][6]。
2. 時差設定が必要: 現地の時間に合わせるためには、時差設定を行う必要があります。時差設定によって、受信する電波の局を切り替えることができます[4][7][9]。
3. 受信可能範囲: アメリカのWWVBは、主に北米で受信可能です。イギリスのMSFは、主にヨーロッパで受信可能です。日本の電波時計をそのまま持っていっても、現地の電波を受信できない可能性があります[9]。

したがって、現地の時間に合わせるためには、対応する製品を使用し、時差設定を行う必要があります。ただし、現地の電波を受信できない場合は、手動で時刻を合わせる必要があります[10]。

Citations:
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[3] https://www.jcwa.or.jp/time/qa/qa-r05.html
[4] https://www.seikowatches.com/jp-ja/customerservice/operation_care/1b22_32_1
[5] https://www.seikowatches.com/instructions/html/SEIKO_8B63_JP/CWVVSYiqlcfjpo
[6] https://citizen.jp/support/guide/html/h24/feature_02_h24.html
[7] https://www.seikowatches.com/instructions/html/SEIKO_7B62_7B72_JP/BONDSYjjstkxao
[8] https://citizen.jp/support/guide/html/h24/feature_03_h24.html
[9] https://www.seikowatches.com/instructions/html/SEIKO_7B62_7B72_JP/CWVVSYxxhbpilh
[10] https://citizen.jp/faq/category/faq_43
[11] https://www.casio.com/jp/support/watches/faq/article/00/04/24/82/
[12] https://www2.nict.go.jp/sts/jst/QandA/FAQ/malfunc_denpadokei.html
[13] https://www.rasin.co.jp/blog/special/radio-clock/
[14] https://citizen.jp/faq/detail/id1274
[15] https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13143121308
[16] https://rhythm.jp/products/data/manual/8RZ043-1.pdf
[17] https://www.casio.com/jp/support/watches/faq/article/00/00/64/25/
[18] https://www.casio.com/jp/support/watches/faq/article/00/12/56/16/
[19] https://www.rhythm.co.jp/pdfs/M303-CXXX.pdf
[20] https://rinka-bilingual.com/clock/
[21] https://www.seikowatches.com/jp-ja/-/media/Files/Common/Seiko/instructions/Japanese/8/8B53/8B53_2.pdf
[22] https://rhythm.jp/column/clock/vol04.html
[23] https://mayonez.jp/topic/1019915
[24] https://hrd-web.com/apps/note/feature/world_time/
[25] https://www.jcwa.or.jp/support/qa/qa-2-03.html
[26] https://search.rakuten.co.jp/search/mall/%E3%82%B7%E3%83%81%E3%82%BA%E3%83%B3+%E3%82%A8%E3%82%B3%E3%83%89%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%96+%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%83%89%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%A0%E9%9B%BB%E6%B3%A2%E6%99%82%E8%A8%88/
[27] https://hrd-web.com/apps/note/feature/recommend_radio_watch/
[28] https://support.casio.jp/wat/overseatravel/
[29] https://ameblo.jp/kotoramamapapa/entry-12199061153.html
[30] https://jjy.nict.go.jp/QandA/FAQ/jjy_qa.html

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はい、その通りです。日本の普通の電波時計は、基本的に日本国内の標準電波（JJY）を受信するように設計されています。アメリカやイギリスでは、それぞれ異なる標準電波（WWVBやMSF）が使用されており、タイムコードも異なります[3]。したがって、日本の電波時計をそのままアメリカやイギリスに持っていっても、現地の標準電波を受信して自動で現地時刻を表示することはできません。

ただし、一部の電波時計は、多国対応の機能を持っており、WWVBやMSFなどの電波を受信できるものもあります[1][7]。また、時差設定やタイムシフト機能を備えた製品も存在し、これにより現地の時間に合わせることが可能です[2]。

Citations:
[1] https://www.seikowatches.com/instructions/html/SEIKO_7B62_7B72_JP/CWVVSYxxhbpilh
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[4] https://rhythm.jp/products/data/manual/8RZ043-1.pdf
[5] https://citizen.jp/faq/detail/id1274
[6] https://www.casio.com/jp/support/watches/faq/article/00/04/24/82/
[7] https://search.kakaku.com/WVA-M650-2AJF/
[8] https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1110608391

Perplexity の Eliot より: pplx.ai/share