時間信号

ブリティッシュコロンビア州バンクーバーでは、今でも毎晩午後9時に「9時の大砲」が発射されます。（この大砲は、もともと漁師に日曜日の午後6時の漁期終了を知らせるために、1894年に水産局によってスタンレーパークに持ち込まれました。）午後9時の発射は、後に一般市民への時刻の合図として定着しました。時刻砲が設置されるまでは、近くのブロックトンポイント灯台の灯台守がダイナマイトを爆破していました。カナダの他の地域では、ハリファックスとケベックシティの要塞、ニューファンドランド・ラブラドール州セントジョンズのシグナルヒルから毎日「正午の砲」が発射されます。^{[ 1 ]}   

同様に、ケープタウンでは1806年から正午の砲撃が行われています。 ^{[ 2 ]}この砲はシグナルヒルのライオン砲台から毎日発射されます。

香港における正午の祝砲も同様の役割を果たしている。1860年代のイギリス植民地時代に始まったこの伝統は、近年では観光名所となっている。

リバプール（1867年～1969年）^{[ 3 ]} 、エディンバラ城、パースでは、毎日平日の午後1時に大砲が発射され、時刻を定めていた。エディンバラの「午後1時の大砲」は現在も稼働している。サンティアゴのサンタ・ルシア丘の頂上にある大砲は、毎日正午に発射される。

ローマでは、テヴェレ川西岸のジャニコロの丘で、1904年以来、毎日正午に川に向かって大砲が発射され、時報として用いられている。これは、ローマのすべての教会の鐘の音を同期させるために、 1847年にピウス9世教皇によって導入された。当初はサンタンジェロ城に設置されていたが、1903年にモンテ・マリオに移設され、数ヶ月後に現在の場所に移された。第二次世界大戦勃発から約20年間、ローマ建都2712周年にあたる1959年4月21日まで大砲の発射は停止されていたが、それ以降は再び発射されている。

長年にわたり、カブール近郊の山から「正午頃」に古い大砲が発射されていた。^{[ 4 ] [ 5 ]}

竜巻が頻繁に発生するアメリカ中西部の多くの都市では、緊急サイレンが特定の時刻（例えば毎週土曜日の正午）に定期的にテストされます。これは主に時刻を知らせるためのものではありませんが、地元の人々はこの信号を聞くとよく時計を確認します。海に面していない多くの地域では、ラジオが普及して使われなくなるまで、大きな工場の汽笛が公共の時刻信号として機能していました。工場の汽笛の伝統が地域社会に深く根付いているため、時刻を知らせる本来の機能がなくなってからも、汽笛が長く維持されることがあります。^{[ 6 ]}例えば、アイオワ大学の発電所の汽笛は、何度も消そうとする試みがあった後、住民の要望により何度か復活しています。^{[ 7 ]}

1861年と1862年に、エジンバラ郵便局名鑑は、時報銃の音が市内のさまざまな場所に到達するのに必要な秒数を示す時報銃地図を掲載した。光は音よりもはるかに速く伝わるため、可視信号は可聴信号よりも高い精度を実現できたが、可聴信号は視界の悪い状況下ではより効果的に機能することができた。最初の時報球は、1829年に発明者のロバート・ウォーチョープによってイギリスのポーツマスに設置された。^{[ 8 ]} 1833年にはロンドンのグリニッジにある王立天文台の屋上に設置され、それ以来毎日午後1時に時報球が落下している。^{[ 9 ]}最初のアメリカの時報球は1845年に運用を開始した。 ^{[ 8 ]}ニューヨーク市では、タイムズスクエアで大晦日に行われる儀式的なタイムズスクエアボール落下は、視覚的な時報の名残である。

英国、ひいては世界で初めて電信による時刻信号の配信が行われたのは、1852年にエレクトリック・テレグラフ社が王室天文官と協力して行ったことだった。 グリニッジ標準時がグリニッジ天文台から電信で配信された。これには、グリニッジの時刻球の落下を国内の他の時刻球と同期させるシステムが含まれており、そのうちの1つはストランドにあるエレクトリック社のオフィスの屋上に設置されていた。^{[ 10 ]}

その他の同期式タイムボールは、エディンバラのネルソン記念碑の上、グラスゴーの水兵宿舎ブルームロー、リバプール、そしてケント州ディールにあり、海軍本部によって設置された。^{[ 10 ]}

1865年から米国海軍天文台では、時刻調整のために電信信号が定期的に使用されていた。^{[ 11 ]} 1800年代後半には、多くの米国の天文台が地域時刻信号サービスを提供することで正確な時刻を販売していた。^{[ 12 ]}

サンドフォード・フレミングは、全世界共通の24時間制時計を提唱した。1879年2月8日に開催されたカナダ王立研究所の会合で、彼はそれをグリニッジ子午線（現在の北緯180度）に連動させた。彼は、地域ごとに標準時間帯を用いることは可能だが、それらは彼の提唱する世界共通時間に従属するものだと示唆した。

アメリカ合衆国で標準時が制定されたのは1883年11月18日のことである。それ以前の1883年10月11日、アメリカ鉄道協会の前身である一般時間会議は、アメリカ合衆国を複数の時間帯 に分割する計画を承認した。そして11月18日、アメリカ海軍天文台は、東部標準時の正午を中部標準時の午前11時、 山岳部標準時の午前10時、 太平洋標準時の午前9時と同期させる信号を電信で送信した。

1905年3月号の『テクニカル・ワールド』誌は、米国海軍天文台が時刻信号源として果たす役割について記述している。

海軍天文台の最も重要な機能の一つは、アメリカ合衆国のあらゆる地域に毎日正確な時刻を配信することです。これは、日曜日を除く毎日正午にワシントンから発信される電信信号によって行われます。この時刻サービスの当初の目的は、沿岸都市の船員にクロノメーターを調整するための手段を提供することでしたが、他の多くの政府活動と同様に、その範囲は徐々に拡大し、今では広く利用されています。毎日正午に天文台から発信される電気信号は、現在、アメリカ合衆国全土に設置されている7万台以上の時計を自動的に設定または調整するだけでなく、国内の主要都市では、中心部の高層ビルに設置された時報球を落下させる役割も果たしています。時報球の落下（場所によっては大砲の発射と同時に行われることもあります）は、近隣の数百台の時計や懐中時計を手動で調整するための合図となります。

電信による時刻信号の配信は、AM、FM、短波ラジオ、インターネットネットワークタイムプロトコルサーバー、および衛星航法システムの原子時計の使用により時代遅れとなった。時刻信号は1905年から無線で送信されている。^{[ 13 ]}世界中に専用の無線時刻信号局がある。

長波無線帯域で動作する時刻局は、電波伝搬特性が非常に予測しやすいため、受信時刻信号の不確実性が低くなります。短波帯域で動作する局は、比較的低出力の送信機でより広い範囲をカバーできますが、信号が伝わる距離が変化するため、時刻信号の不確実性がミリ秒単位で増加します。^{[ 14 ]}

電波時刻信号局は、電波時計や電波時計の基準として使用できる、可聴および機械可読の時刻コード形式で時刻を放送します。通常、国または地域の長波デジタル信号を使用します。たとえば、米国のWWVB局などです。^{[ 14 ]} 

短波放送WWVおよびWWVHの音声は、電話でも聞くことができます。 米国本土内の固定電話回線を使用する場合、時刻アナウンスの遅延は通常30ミリ秒未満で、安定性（遅延変動）は一般的に1ミリ秒未満です。しかし、携帯電話を使用する場合は、セルチャネルを共有するための多重アクセス方式のため、遅延が100 ミリ秒を超えることがよくあります。まれに、衛星経由で電話回線が接続される場合、時刻は250～500 ミリ秒遅延します。

放送の音声は、米国国内の電話番号（コロラド州のWWVは(303) 499-7111、ハワイ州のWWVHは(808) 335-4363）にダイヤルすることで聴くことができます。通話料は無料ではなく、2分後に自動的に切断されます。 

かつては、ロランC時刻信号は、高精度な周波数伝送に加えて、ロラン航法信号と時刻標準とのずれを外部で測定することにより、電波時計の同期にも使用されていた。

ラジオ受信機が広く普及するにつれて、放送局は正確な時刻を示すために音声アナウンスや自動音の形で時刻情報を含めるようになった。BBCは1922年から放送に時刻の「ピップ」を含めている。 ^{[ 13 ]}

米国では、多くの情報系ラジオ局（フルサービス、オールニュース、ニュース/トーク）が毎正時に時刻信号を放送している。ニューヨークでは、WCBSとWINSが毎正時に特徴的な音を発しているが、WINSの信号はあくまでも概算（数秒の誤差）である。WINSは時計を合わせる人のために、毎時30分にも音を発している。WTICは1943年以来、毎正時にベートーヴェンの交響曲第5番のメロディーに合わせて勝利を意味するモールス信号の「V」を継続的に使用している。  

iBiquity Digitalの「HDラジオ」システムを使用する放送局は、契約上^{[ 15 ]}、アナログ放送を約8秒遅延させてデジタルストリームと同期させる必要がある。そのため、ネットワークで生成される時刻信号やサービスキューも約8秒遅延する。（この遅延のため、ニューヨーク州バッファローのWBEN-AMが時刻マーカーを放送し、HDで放送しているFM局で同時放送された場合、FM信号には時刻信号が伝送されなかった。WBENはHDで放送していない。）ローカル信号も遅延する可能性がある。

WCBSを旗艦局とするCBSラジオネットワークのニュース専門ラジオ局は、毎正時のネットワークニュース放送の直前に「ボン」という音（周波数440Hz 、音階Aの国際標準）を流します。（同じボン音は、1960年代と1970年代にはCBSテレビネットワークでも毎正時に、テレビ番組の開始直前に聞くことができました。）毎正時の1秒前に自動で鳴る「チャープ」という音は、ラジオネットワーク放送への切り替えを知らせる合図です。例えば、ロサンゼルスのCBSラジオネットワークのニュース専門局であるKNXは、毎正時にこの「ボン」という音を流します。しかし、一部のコンピューターではデジタル放送のバッファリングのため、この信号は実際の開始時刻から最大 20秒遅れる場合があります (各局のデジタル ストリームは同様の方法で作成および配信されるため、これはおそらくすべての CBS ラジオ局で同じ状況です)。ただし、コンテンツ上の懸念から放送遅延が行われる番組コンテンツとは異なり、時刻信号はそのままの状態で地上波で放送されるため、生放送のニュース イベントやスポーツの実況中継中に音声が重なることがあります。フィラデルフィアのKYW-AM は、毎正時にジングルとともに時刻信号を放送します。  

ボンネビル・インターナショナルが所有するソルトレイクシティのニュース／トークラジオ局KSL（AM/FM）は、ソルトレイクシティのテンプルスクエアにあるナウーの鐘から発せられる「鐘の音」を使用しており、これは1960年代初頭から同局の定番となっている。

カナダでは、全国的な英語の非営利放送局であるCBCラジオワンが、1939年11月5日から2023年10月9日まで毎日国立研究評議会の時刻信号を放送していた^{[ 16 ] [ 17 ]。}同時放送は毎日東部時間午後1時に行われる。フランス語のラジオ局であるラジオ・カナダは、正午に同様の信号を放送している。バンクーバーのラジオ局CKNWも、30分ごとにチャイムを使って時刻信号を放送している。CBCの放送における時刻信号は、地元のラジオ送信機とオタワにある時刻信号発信源との間のネットワーク処理の遅延により、最大3秒遅れることがある。 CBCの前身であるカナダ国鉄ラジオネットワークは、1923年から毎日午後9時にCNRO （当初はCKCH）とモンクトンの局CNRAで時刻信号を放送していた。CNRAは1931年に閉鎖されたが、1933年にカナダラジオ放送委員会に、1936年にCBCに買収されたCNROで放送は継続され、1939年に全国放送となった。^{[ 18 ]}   

オーストラリアでは、多くの情報ラジオ局が毎正時に時刻信号を放送しており、音声時計サービスも2019年10月まで利用可能でした。 しかし、VNG専用の時刻信号サービスは廃止されました。^{[ 19 ]}

キューバでは、ラジオ・レロフはニュースの上に時刻を知らせるラジオ局です。ラジオ・レロフは「クロックラジオ」と訳されます。

デジタル伝送される番組素材（DAB、インターネットラジオなど）は、バッファリングやエラー訂正のため、時刻信号を含めて数十秒の遅延が生じる可能性があり、そのため、デジタルラジオで受信される時刻信号は、正確性が求められる場合には信頼性に欠ける。