Conversione da Gigahertz a Chilohertz

Informazioni sul Gigahertz (GHz)

Il gigahertz è un’unità di frequenza pari a un miliardo di hertz. Il suo simbolo è GHz. È l’intervallo delle comunicazioni senza filo moderne e del clock interno di ogni calcolatore attuale, e quasi nulla di ciò che vi si trova era di uso quotidiano prima degli anni novanta.

Il wi-fi occupa due bande principali, a 2,4 e 5 gigahertz, con una banda più recente vicino a 6. La banda dei 2,4 è affollata perché è libera da licenza quasi ovunque e condivisa con il Bluetooth, i telefoni cordless e i forni a microonde, che lavorano a 2,45 gigahertz perché lì le molecole d’acqua assorbono efficacemente energia. La banda dei 5 offre più canali e velocità maggiori, ma è assorbita più fortemente dalle pareti e copre quindi un’area minore.

La telefonia mobile attraversa tutto l’intervallo. Le generazioni precedenti usarono bande sotto 1 gigahertz per la loro lunga portata dentro gli edifici e attraverso le campagne, mentre le assegnazioni più recenti a 1,8, 2,6 e 3,5 gigahertz portano più dati su distanze più brevi. Più alta è una frequenza, più larghezza di banda è disponibile e meno essa penetra, e ogni generazione di rete è una trattativa fra questi due fatti.

Le frequenze di clock dei calcolatori entrarono nei gigahertz attorno al 2000 e si fermarono vicino a quattro pochi anni dopo. Il limite è termico: la dissipazione di potenza cresce ripidamente con la frequenza, e oltre i quattro gigahertz circa un processore al silicio convenzionale non riesce a smaltire il calore. I guadagni di prestazione da allora sono venuti dall’aggiungere nuclei, dall’allargare l’emissione di istruzioni e dal migliorare le gerarchie di memoria, non dall’alzare il clock.

I collegamenti via satellite, il radar e la radioastronomia lavorano tutti qui. Il radar meteorologico opera di norma fra 2,7 e 5,6 gigahertz, quello del controllo del traffico aereo in bande simili, e la radiazione di fondo a microonde che riempie l’universo ha il massimo vicino a 160 gigahertz, ben sopra l’intervallo delle comunicazioni terrestri.

I sistemi a onde millimetriche a 24 gigahertz e oltre servono al radar anticollisione delle automobili e alle bande di maggiore capacità delle reti mobili. Le loro lunghezze d’onda molto corte permettono antenne piccole e velocità di trasmissione enormi, ma quasi tutto le blocca, compresi la pioggia e il fogliame.

Un gigahertz equivale a un miliardo di hertz, a 1000 megahertz o a 0,001 terahertz.

Informazioni sul Chilohertz (kHz)

Il chilohertz è un’unità di frequenza pari a 1000 hertz. Il suo simbolo è kHz. Copre la parte alta dell’udito umano e la parte più bassa dello spettro radio, il che ne fa il punto d’incontro di due tecniche molto diverse.

L’audio abita qui. Il limite superiore dell’udito umano si aggira sui 20 chilohertz in una persona giovane, e le frequenze che reggono l’intelligibilità del parlato si addensano fra 1 e 4 chilohertz. L’audio digitale si campiona a 44,1 chilohertz per il compact disc e a 48 per il lavoro video, valori scelti perché il teorema del campionamento richiede più del doppio della frequenza più alta da riprodurre, con un margine per il filtraggio.

La radiodiffusione cominciò in questo intervallo. Le onde lunghe vanno da 148 a 283 chilohertz e le onde medie, la banda AM, da 526 a 1606. Queste basse frequenze si propagano lungo il suolo e di notte si riflettono sulla ionosfera, il che dà loro portate di centinaia o migliaia di chilometri da un solo trasmettitore. Per questo hanno portato i primi servizi nazionali di radiodiffusione e servono tuttora i radiofari marittimi e aeronautici.

La comunicazione con i sottomarini usa frequenze ancora più basse perché l’acqua di mare assorbe l’energia radio, e solo i segnali dell’ordine di pochi chilohertz e al di sotto penetrano oltre qualche metro. Per questa ragione i trasmettitori navali a frequenza molto bassa occupano enormi schiere di antenne, e le loro velocità di trasmissione sono di conseguenza minuscole.

L’ecografia medica sta ben sopra la gamma udibile, nei megahertz, ma la pulizia a ultrasuoni industriale e i dissuasori per animali lavorano fra 20 e 80 chilohertz, appena sopra ciò che le persone odono. I pipistrelli si orientano per eco nello stesso territorio, da circa 20 a ben oltre 100 chilohertz.

I calcolatori più vecchi avevano frequenze di clock in chilohertz. Il processore dell’Apple II originale girava a poco più di un megahertz, ma i primissimi microprocessori e molti microcontrollori operano ancora a qualche centinaio di chilohertz dove il basso consumo conta più della velocità.

L’audio digitale ha portato una cifra precisa di questo intervallo nell’uso quotidiano. Il disco compatto campiona a 44,1 kilohertz, scelto perché il teorema del campionamento richiede più del doppio della frequenza più alta da riprodurre, e il doppio di 20 kilohertz lascia margine al filtro che rimuove tutto ciò che sta sopra. La registrazione professionale usa comunemente 48 kilohertz per accordarsi al video, e 96 o 192 per la masterizzazione. La telefonia sta assai più in basso, campionando a 8 kilohertz e tagliando dunque sopra i 3,4 circa, ragione per cui una voce su una linea comune perde la sibilanza che rende facili da distinguere le lettere esse ed effe.

Un chilohertz equivale a 1000 hertz, a 0,001 megahertz o a un milionesimo di gigahertz.