Umrechnung von Mikrohertz in Kilohertz

Informationen über Mikrohertz (µHz)

Das Mikrohertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht einem Millionstel Hertz. Sein Zeichen ist µHz. Ein Mikrohertz ist eine Schwingung je Million Sekunden, gut elfeinhalb Tage; die Einheit misst also Vorgänge, die im Rhythmus von Wochen, Monaten oder Jahren wiederkehren.

Am meisten genutzt wird sie in der Asteroseismologie. Sterne schwingen, und die Frequenzen dieser Schwingungen hängen von ihrem inneren Aufbau ab, so wie die Tonhöhe einer Glocke von Form und Wandstärke abhängt. Sonnenähnliche Sterne klingen bei einigen tausend Mikrohertz, Rote Riesen bei einigen Dutzend und die größten entwickelten Sterne unterhalb von eins. Weltraumteleskope wie Kepler und TESS maßen diese Frequenzen für Hunderttausende Sterne, indem sie deren Helligkeit um wenige Millionstel schwanken sahen.

Das Verfahren liefert Größen, die keine andere Methode bereitstellt. Aus dem Schwingungsspektrum leitet eine Astronomin Masse, Radius und Alter eines Sterns ab, und das Alter eines Sterns ist sonst kaum zu bestimmen. So werden heute die Alter planetentragender Sterne und damit ihrer Planetensysteme festgelegt.

Auch die Gravitationswellenastronomie beansprucht das Band. Das geplante weltraumgestützte Observatorium LISA soll zwischen etwa 100 Mikrohertz und einem Hertz empfindlich sein, einem Bereich, der verschmelzende supermassereiche Schwarze Löcher und die vielen tausend engen Doppelweißen Zwerge unserer eigenen Galaxis enthält. Bodengebundene Detektoren erreichen diese Frequenzen nicht, weil seismisches Rauschen sie überdeckt.

Die Geophysik nutzt die Einheit für die langsamsten Gezeitenanteile, darunter die vierzehntägige und die monatliche Mondgezeit sowie die halbjährliche und die jährliche Sonnengezeit, die zusammen die langperiodischen Schwankungen erzeugen, die Gezeitenvorhersagen berücksichtigen müssen. Die Polbewegung, das Taumeln der Erdrotationsachse, hat eine Periode von vierzehn Monaten, was etwa 0,8 Mikrohertz entspricht.

Klima- und Meeresforschung reichen noch tiefer. Die Südliche Oszillation von El Niño kehrt unregelmäßig alle zwei bis sieben Jahre wieder, weit unter einem Hundertstel Mikrohertz, und lange Eisbohrkerne lösen noch langsamere Zyklen auf.

Die Erde selbst liefert ein Musterbeispiel. Ihre Drehachse wandert in einem kleinen Kreis mit einer Periode von etwa 433 Tagen — die 1891 entdeckte Chandler-Schwankung —, was einer Frequenz von rund 0,027 Mikrohertz entspricht. Sie nachzuweisen kostete Jahrzehnte positionsastronomischer Arbeit, denn ein so langsames Signal lässt sich nur durch Beobachtung vieler Zyklen von der Drift trennen. Das ist die allgemeine Beschränkung des Bandes: eine Messung bei einem Mikrohertz braucht eine Aufzeichnung von mindestens einigen Millionen Sekunden, besser einigen zehn Millionen, sodass Geräte jahrelang stabil bleiben müssen, ehe ihre Daten lesbar sind. Die Einheit gehört daher den geduldigen Wissenschaften und nicht den schnellen.

Ein Mikrohertz entspricht 0,000001 Hertz, einer Schwingung je Million Sekunden oder 1000 Nanohertz.

Informationen über Kilohertz (kHz)

Das Kilohertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht 1000 Hertz. Sein Zeichen ist kHz. Es deckt den oberen Teil des menschlichen Hörens und den untersten Teil des Funkspektrums ab, was es zum Treffpunkt zweier sehr verschiedener Techniken macht.

Der Ton wohnt hier. Die obere Hörgrenze liegt bei einem jungen Menschen bei etwa 20 Kilohertz, und die Frequenzen, die die Verständlichkeit der Sprache tragen, drängen sich zwischen 1 und 4 Kilohertz. Digitaler Ton wird mit 44,1 Kilohertz für die Compact Disc und mit 48 Kilohertz für Videoarbeit abgetastet; diese Werte wurden gewählt, weil das Abtasttheorem mehr als das Doppelte der höchsten wiederzugebenden Frequenz verlangt, mit einem Zuschlag für die Filterung.

Der Rundfunk begann in diesem Bereich. Die Langwelle reicht von 148 bis 283 Kilohertz und die Mittelwelle, das AM-Band, von 526 bis 1606. Diese niedrigen Frequenzen laufen als Bodenwelle und werden nachts an der Ionosphäre reflektiert, was ihnen von einem einzigen Sender aus Reichweiten von Hunderten oder Tausenden Kilometern verschafft. Deshalb trugen sie die ersten nationalen Rundfunkdienste und dienen bis heute Funkfeuern der See- und Luftfahrt.

Die Verbindung zu U-Booten nutzt noch tiefere Frequenzen, weil Meerwasser Funkenergie schluckt und nur Signale im Bereich weniger Kilohertz und darunter mehr als ein paar Meter eindringen. Marinesender im Längstwellenbereich belegen aus diesem Grund riesige Antennenanlagen, und ihre Datenraten sind entsprechend winzig.

Ultraschall für die medizinische Bildgebung liegt weit über dem Hörbaren, im Megahertzbereich, doch industrielle Ultraschallreinigung und Tierabwehrgeräte arbeiten zwischen 20 und 80 Kilohertz, knapp oberhalb dessen, was Menschen hören. Fledermäuse orten im selben Gebiet, von rund 20 bis weit über 100 Kilohertz.

Ältere Rechner hatten Taktfrequenzen in Kilohertz. Der Prozessor des ursprünglichen Apple II lief mit gut einem Megahertz, doch die frühesten Mikroprozessoren und viele Mikrocontroller arbeiten weiterhin mit einigen hundert Kilohertz, wo geringer Verbrauch mehr zählt als Geschwindigkeit.

Der digitale Ton hat eine bestimmte Zahl aus diesem Bereich in den Alltag gebracht. Die Compact Disc tastet mit 44,1 Kilohertz ab, gewählt, weil das Abtasttheorem mehr als das Doppelte der höchsten wiederzugebenden Frequenz verlangt und das Doppelte von 20 Kilohertz dem Filter, der alles darüber entfernt, einen Spielraum lässt. Die berufliche Aufnahme nutzt meist 48 Kilohertz, um zum Bild zu passen, und 96 oder 192 für die Endbearbeitung. Die Fernsprechtechnik liegt weit tiefer, tastet mit 8 Kilohertz ab und schneidet daher oberhalb von etwa 3,4 ab — darum verliert eine Stimme auf einer gewöhnlichen Leitung die Zischlaute, an denen sich s und f leicht unterscheiden lassen.

Ein Kilohertz entspricht 1000 Hertz, 0,001 Megahertz oder einem Millionstel Gigahertz.