| 基準 | ミリヘルツ (mHz) | キロヘルツ (kHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 50000 mHz | 0.05 kHz |
| Concert pitch A above middle C | 440000 mHz | 0.44 kHz |
| An FM radio station | 1 × 1011 mHz | 100000 kHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 1012 mHz | 2400000 kHz |
| A desktop processor clock | 3 × 1012 mHz | 3000000 kHz |
ミリヘルツは、1 ヘルツ の 1000 分の 1 にあたる振動数の単位です。記号は mHz です。1 ミリヘルツ は 1000 秒に 1 回、17 分弱に 1 回の繰り返しにあたるので、この単位は、繰り返しを眺めていられるほどゆっくりした現象を表します。
小文字の m が肝心です。1 ミリヘルツ は 1 メガヘルツ の 100 万分の 1 であり、両者を分けているのは最初の文字の大小だけです。打ち間違いが量を 6 桁も変えてしまう場所は SI のなかでも数えるほどしかなく、大文字と小文字の区別が失われた文書では、これが繰り返し混乱の種になります。
この単位の本来の住まいは地震学です。大きな地震は地球全体を鐘のように鳴らします。この自由振動の周期は数分から 1 時間ほどで、およそ 0.3 から 5 ミリヘルツ のあいだに位置します。もっとも低い モード は、惑星が球のまま膨らんだり縮んだりするもので、周期は 20 分近くになります。これらの振動数の測定こそが、地震波トモグラフィーが現れる前に地球の深部構造を描き出した手立てでした。
太陽も同じ範囲で振動しています。日震学は太陽の内部に閉じ込められた圧力波を調べます。もっとも強い信号は、およそ 3.3 ミリヘルツ の 5 分振動です。数百万に及ぶこれらの モード を追うことで、太陽の内部の自転や対流層の深さが明らかになります。表面を望遠鏡で眺めていても得られない情報です。
海洋の潮汐は、これよりさらにずっと下にあります。もっとも主要な太陰半日周潮は 12 時間 25 分ごとに繰り返し、これはおよそ 0.022 ミリヘルツ です。潮汐表が組み立てられる分潮の一族は、0.1 ミリヘルツ を下回る範囲を占めています。
工学がこの単位に出会うのは、高層建築や長大橋の揺れであり、その基本 モード はおよそ 100 から 500 ミリヘルツ に落ち着きます。暖房設備や化学プラントのゆるやかな制御ループもそうで、そこでは工程が変化に応じるまでに何分もかかることがあります。
1 ミリヘルツ は、0.001 ヘルツ、1000 秒に 1 サイクル、1000 マイクロヘルツ に等しくなります。
キロヘルツは、1000 ヘルツ にあたる振動数の単位です。記号は kHz です。人の聴覚の上のほうと、電波の周波数帯のいちばん下のほうを覆っており、そのためまったく異なる二つの技術が出会う場所になっています。
音がここに住んでいます。若い人の聴覚の上限はおよそ 20 キロヘルツ で、話し言葉の聞き取りやすさを支える周波数は 1 から 4 キロヘルツ のあたりに集まります。デジタル音声は、コンパクトディスクでは 44.1 キロヘルツ、映像の作業では 48 キロヘルツ で標本化されます。これらの値が選ばれたのは、標本化定理が、再現したい最高周波数の 2 倍を超える速さを要求するからで、そこに濾波のための余裕が足されています。
放送はこの範囲から始まりました。長波は 148 から 283 キロヘルツ、中波すなわち AM 帯は 526 から 1606 キロヘルツ です。これら低い周波数は地表に沿って伝わり、夜間は電離層で反射するため、1 つの送信所から数百から数千 キロメートル に届きます。だからこそ最初の全国放送を担い、今日でも海上と航空の航行用ビーコンに使われています。
潜水艦との通信は、さらに低い周波数を使います。海水が電波のエネルギーを吸収し、数 キロヘルツ 以下の信号でなければ数メートルより深くは届かないからです。海軍の超長波送信所が巨大な空中線群を占めているのはこのためで、その分だけ伝送できる情報量はごくわずかになります。
医用画像の超音波は可聴域よりはるかに上、メガヘルツ の領域にありますが、工業用の超音波洗浄や動物よけの装置は 20 から 80 キロヘルツ で働きます。人に聞こえる範囲のすぐ上です。コウモリの反響定位も同じ領域にあり、およそ 20 から 100 キロヘルツ をはるかに超えるところまで及びます。
古い計算機のクロック周波数は キロヘルツ でした。初代 Apple II の処理装置は 1 メガヘルツ 強で動きましたが、最初期のマイクロプロセッサーや多くのマイクロコントローラーは、速さより低消費電力が大事な場面で、いまも数百 キロヘルツ で動いています。
電子 の 音 は、この 範囲 の 特定 の数値を 日常 に持ち込みました。コンパクト ディスク は 44.1 キロヘルツ で 標本 を採ります。標本 の 定理 が、再生 したい いちばん 高い 周波 数 の 二 倍 より 上 を求め、20 キロヘルツ の 二 倍 が、それ より 上 を取り除く 濾波 器 に 余裕 を残すからです。仕事 として の 録音 は 映像 に合わせて 48 キロヘルツ を、仕上げ に 96 や 192 を よく 用います。電話 は はるか に 下 にあり、8 キロヘルツ で 標本 を採り、およそ 3.4 より 上 を切ります。ふつう の 電話 の 線 の 声 が、s と f を 聞き分け やすく する 擦れ の 音 を失う のはそのためです。
1 キロヘルツ は、1000 ヘルツ、0.001 メガヘルツ、1 ギガヘルツ の 100 万分の 1 に等しくなります。