Omregning fra Kilohertz til Mikrohertz

Information om Kilohertz (kHz)

Kilohertzen er en frekvensenhed, der svarer til 1000 hertz. Symbolet er kHz. Den dækker den øvre del af menneskets hørelse og den laveste del af radiospektret, hvilket gør den til mødested for to meget forskellige teknikker.

Lyden bor her. Den øvre høregrænse ligger omkring 20 kilohertz hos et ungt menneske, og de frekvenser, der bærer talens tydelighed, samler sig mellem 1 og 4 kilohertz. Digital lyd samples med 44,1 kilohertz til cd'en og med 48 kilohertz til videoarbejde, værdier valgt fordi samplingsteoremet kræver mere end det dobbelte af den højeste frekvens, der skal gengives, med en margen til filtrering.

Radiofonien begyndte i dette område. Langbølgen går fra 148 til 283 kilohertz og mellembølgen, AM-båndet, fra 526 til 1606. Disse lave frekvenser breder sig langs jorden og kastes om natten tilbage fra ionosfæren, hvilket giver dem rækkevidder på hundreder eller tusinder af kilometer fra en enkelt sender. Derfor bar de de første landsdækkende radiotjenester og betjener stadig søfartens og luftfartens radiofyr.

Kommunikation med ubåde bruger endnu lavere frekvenser, fordi havvand opsuger radioenergi, og kun signaler omkring få kilohertz og derunder trænger dybere end et par meter. Flådens sendere på meget lav frekvens optager af den grund vældige antenneanlæg, og deres datahastigheder er tilsvarende bittesmå.

Ultralyd til medicinsk billeddannelse ligger langt over det hørbare, i megahertz, men industriel ultralydsrensning og dyreskræmmere arbejder mellem 20 og 80 kilohertz, lige over hvad mennesker hører. Flagermus ekkolokaliserer i samme område, fra omkring 20 til langt over 100 kilohertz.

Ældre computere havde klokfrekvenser i kilohertz. Processoren i den oprindelige Apple II kørte på godt én megahertz, men de tidligste mikroprocessorer og mange mikrocontrollere arbejder stadig på et par hundrede kilohertz, hvor lavt strømforbrug vejer tungere end hastighed.

Den digitale lyd bragte et bestemt tal fra dette område ind i dagligdagen. Cd'en sampler ved 44,1 kilohertz, valgt fordi samplingssætningen kræver mere end det dobbelte af den højeste frekvens, der skal gengives, og det dobbelte af 20 kilohertz levner plads til det filter, der fjerner alt derover. Faglig optagelse bruger sædvanligvis 48 kilohertz for at passe til billedet, og 96 eller 192 ved slutbehandling. Telefonien ligger langt lavere, sampler ved 8 kilohertz og skærer derfor af over omkring 3,4, hvilket er grunden til, at en stemme i en almindelig telefonledning mister de hvislelyde, der gør bogstaverne s og f lette at skelne.

Én kilohertz svarer til 1000 hertz, 0,001 megahertz eller en milliontedel gigahertz.

Information om Mikrohertz (µHz)

Mikrohertzen er en frekvensenhed, der svarer til en milliontedel hertz. Symbolet er µHz. Én mikrohertz er én cyklus pr. million sekunder, godt elleve og et halvt døgn, så enheden måler fænomener, der vender tilbage på uger, måneder eller år.

Asteroseismologien er der, hvor den bruges mest. Stjerner svinger, og frekvenserne af disse svingninger afhænger af deres indre opbygning på samme måde, som en klokkes tonehøjde afhænger af form og godstykkelse. Sollignende stjerner klinger ved nogle tusinde mikrohertz, røde kæmper ved nogle titaller og de største udviklede stjerner under et. Rumteleskoper som Kepler og TESS målte disse frekvenser for hundredtusinder af stjerner ved at se deres lysstyrke variere med få milliontedele.

Teknikken giver størrelser, som ingen anden metode kan levere. Ud fra svingningsspektret udleder en astronom en stjernes masse, radius og alder, og en stjernes alder er ellers næsten umulig at bestemme. Sådan fastlægges i dag aldrene på stjerner med planeter og dermed på deres planetsystemer.

Også gravitationsbølgeastronomien har gjort krav på båndet. Det planlagte rumobservatorium LISA skal være følsomt mellem omkring 100 mikrohertz og én hertz, et område, der rummer sammensmeltende supermassive sorte huller og de mange tusinde tætliggende dobbelthvide dværge i vores egen galakse. Jordbaserede detektorer når ikke disse frekvenser, fordi seismisk støj drukner dem.

Geofysikken bruger enheden til de langsomste tidevandskomponenter, herunder de fjortendages og månedlige månetidevand og de halvårlige og årlige soltidevand, som tilsammen giver de langperiodiske variationer, tidevandsvarsler må regne med. Polbevægelsen, vaklen i Jordens rotationsakse, har en periode på fjorten måneder svarende til omkring 0,8 mikrohertz.

Klima- og havforskningen når endnu længere ned. El Niño-sydlige oscillation vender uregelmæssigt tilbage hvert andet til hvert syvende år, langt under en hundrededel mikrohertz, og lange iskerner opløser endnu langsommere cyklusser.

Jorden selv giver et lærebogseksempel. Dens rotationsakse vandrer i en lille cirkel med en periode på omkring 433 døgn, den Chandlerske vaklen der blev opdaget i 1891, hvilket er en frekvens på omkring 0,027 mikrohertz. At påvise den krævede årtiers positionsastronomi, for et så langsomt signal kan kun skilles fra driften ved at iagttage mange cyklusser. Det er båndets almindelige vilkår: en måling ved en mikrohertz kræver en optegnelse på mindst nogle millioner sekunder, helst nogle titals millioner, så instrumenter må være stabile i årevis, før deres data kan læses. Enheden hører derfor til de tålmodige videnskaber og ikke til de hurtige.

Én mikrohertz svarer til 0,000001 hertz, én cyklus pr. million sekunder eller 1000 nanohertz.