GPS時計の活用

Question

デジタル機器にはクロックとして大半は水晶(クリスタル)、場合によってはルビジウム(拙宅)が用いられています。しかし、桁違いに正確なGPS時計があるのだから、これを接続すれば足りるのではないでしょうか？
どうしてこのGPSが標準ではないのでしょうか？

fba · Accepted Answer

…#8氏の説明が一番近いんだけどな。

>これならもともとGPSの基準信号だけで十分で、さらにルビジウム発振なんて要るのだろうかという疑問です。

GPS信号が受信できなくなった時にクロックそのものが止まっちゃってもいいなら、そういう設計も可能です。普通はそれだと困るので基準信号（水晶やらルビジウムやら）の安定度を上げるために外部からセシウム（GPS信号もその一種）基準を入れてセシウム基準として使えるようにします。

#9>
　PCのCPU等のクロックと時計のクロックはそれぞれ別に持っているので例えとしてはどうかと。

#6>
　アナログ（NTSC）TVの信号はルビジウム（またはセシウム）でやってたので周波数基準に使えましたが、今のデジタル放送はこの目的には向かなかったと記憶しております。

#4>
　GPS信号には時刻と軌道情報の両方が載ってますが…載ってないと位置測れませんし。

まあ、GPS受信機を”南側”に置いて使おうと考えている時点でどうなんかという気はしますが…。

poteti800ne · Answer

ダメ押ししておきます。

デジタル機器の内部には時計が内蔵されているとの認識のようですが
それがそもそもの間違い、勘違いの出発点だと言及しておきます。

以上です。

chiha2525 · Answer

お昼の１２時を0.1秒以下のズレで知ることと、１秒を44100分割するのとでは、まったく違う話なんです。

例えるなら、ＰＣで1/100秒は計れるけど、それ以上細かい時間を計るのは困難なのと同じです。クロックは1GHzオーダーもあるのにです。

poteti800ne · Answer

補足コメントを読みましたがあなたの解釈が間違っています。
元々高精度なルビジウム発振器にGPS電波を受信することでさらに高精度にできるというものです。
発振精度の根幹部分はルビジウムに依存しGPS電波は補助的役割です。
GPS電波だけではクロックは成立しません。

外付けクロックで音質向上の件はまた別の話になるのでここでは触れません。

なお画像に貼られたアイテムは「オカルトアイテム」です。
もっともらしい御託を並べて高精度、高音質になると言い放ちます。
昔からこのようなアイテムは存在しますが常識あるオーディオマニアは気にもかけません。

先にも説明したようにデジタル機器内部の時間軸生成には内臓クオーツで十分であり「世界の時間」は無関係です。
GPS電波は「世界の時間」なのでデジタル機器内部の時間軸に介入はできません。
にもかかわらずGPS電波云々と持ち出すのは素人を騙す格好の材料です。

あなたはすっかり騙されましたね。

kabasan · Answer

ルビジウム発振の高安定性が必要な人には必要なんでしょう。
水晶発振を1秒毎に校正したってその1秒内で振れるでしょうし。
そもそも「常時GPS接続」が前提ではないでしょうし。
「自分は必要としない」と「全人類が必要としない」はイコールではないってことですな。

yucco_chan · Answer

>どうしてこのGPSが標準ではないのでしょうか？

GPSの欠点は、屋内（特にビルの中）では受信し難い事があります。
既に家庭に導入されている（水晶よりも）正確な時計は、
・電波時計
・テレビ放送受信
・携帯電話
・インターネット接続
があります。

カー用品など屋外で使う機器では、GPSを使うものがありますが、
前述のように屋内では使いにくいのと、代替手段があるので、
GPSは一般的にはならないのでしょう。

kabasan · Answer

GPS時刻受信できれば便利ですよね。
アンテナさえ外に出してれば電波時計よりよっぽど早く時刻を取得できますし。
PPS信号を使って、通常は受信器を積んでいないマイコンや時計のクロック校正にも使っていますよ。
位置情報要らなけりゃ最低1個の衛星見つけりゃ何とかなりますしね。

kuma-gorou · Answer

＞GPS時計の活用

これが、間違いの元。
確かに、GPSには、原子時計を搭載していますが、時刻情報は発射していません。
GPSから発射される電波は、衛星の位置コードです。
そして、電子時計は、全てのGPS衛星を同期させるのに使います。

同期させる事で、全てのGPS衛星から、一斉にGPS衛星の位置コードを発射します。
これを同時受信(最低４個以上)、その信号の時間差を３次元的に解析する事で、自分の位置(緯度･経度･高度)が把握できるのです。

重ねて云います。
GPS衛星の電波は、水晶時計のような周期を伴うパルス信号ではないのです。

kabasan · Answer

地下だろうがトンネルだろうが鉄筋コンクリートだろうが、確実に電波を受信できるならそりゃ標準化も容易でしょうな。
しかし、そんな精度求めない一般の人が受信機の差額払いますかね？

t_fumiaki · Answer

原子時計の事？GPSじゃ無い。
自装置内のクロックだけ10万年に1秒の誤差、とか言ってても意味が無いでしょう。
電子回路なんだから、幾らクロックが高精度でも電子の移動に時間はかかるし、処理のオーバーヘッドはあるし・・・、何の為に高精度クロックが必要？

ネット接続時の遅延（必ず有限時間はかかる）の中で、自装置内のクロックだけ高精度にする意味が解らない。

GPS衛星の時計と、自身のＧＰＳ装置の時計に誤差が有ったとしても、GPS衛星4個を使い、自身のＧＰＳ装置の時刻を未知数にする事で、すでに解決されてる。(誤差無し）

…#8氏の説明が一番近いんだけどな。