| Kilohertz (kHz) | Nanohertz (nHz) |
|---|---|
| 1 Kilohertz | 1000000000000 nHz |
| 2 Kilohertz | 2000000000000 nHz |
| 3 Kilohertz | 3000000000000 nHz |
| 4 Kilohertz | 4000000000000 nHz |
| 5 Kilohertz | 5000000000000 nHz |
| 10 Kilohertz | 10000000000000 nHz |
| 20 Kilohertz | 20000000000000 nHz |
| 25 Kilohertz | 25000000000000 nHz |
| 50 Kilohertz | 50000000000000 nHz |
| 100 Kilohertz | 100000000000000 nHz |
| Referens | Kilohertz (kHz) | Nanohertz (nHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 0.05 kHz | 5 × 1010 nHz |
| Concert pitch A above middle C | 0.44 kHz | 4.4 × 1011 nHz |
| An FM radio station | 100000 kHz | 1 × 1017 nHz |
| A Wi-Fi band | 2400000 kHz | 2.4 × 1018 nHz |
| A desktop processor clock | 3000000 kHz | 3 × 1018 nHz |
Kilohertzen är en frekvensenhet som motsvarar 1000 hertz. Beteckningen är kHz. Den täcker den övre delen av människans hörsel och den lägsta delen av radiospektrumet, vilket gör den till mötesplatsen för två mycket olika tekniker.
Ljudet bor här. Den övre hörselgränsen ligger kring 20 kilohertz hos en ung människa, och de frekvenser som bär talets tydlighet samlas mellan 1 och 4 kilohertz. Digitalt ljud samplas med 44,1 kilohertz för cd-skivan och med 48 kilohertz för videoarbete, värden som valts eftersom samplingsteoremet kräver mer än det dubbla av den högsta frekvens som ska återges, med en marginal för filtrering.
Rundradion började i det här området. Långvågen går från 148 till 283 kilohertz och mellanvågen, AM-bandet, från 526 till 1606. Dessa låga frekvenser fortplantar sig längs marken och reflekteras nattetid mot jonosfären, vilket ger dem räckvidder på hundratals eller tusentals kilometer från en enda sändare. Därför bar de de första riksomfattande rundradiotjänsterna och betjänar alltjämt sjöfartens och luftfartens radiofyrar.
Kommunikation med ubåtar använder ännu lägre frekvenser, eftersom havsvatten suger upp radioenergi och bara signaler kring några kilohertz och därunder tränger djupare än ett par meter. Marinens sändare på mycket låg frekvens upptar av det skälet väldiga antennanläggningar, och deras datatakter är i motsvarande grad små.
Ultraljud för medicinsk bildgivning ligger långt över det hörbara, i megahertz, men industriell ultraljudsrengöring och djurskrämmor arbetar mellan 20 och 80 kilohertz, strax över vad människor hör. Fladdermöss ekolokaliserar på samma område, från omkring 20 till långt över 100 kilohertz.
Äldre datorer hade klockfrekvenser i kilohertz. Processorn i den ursprungliga Apple II gick på drygt en megahertz, men de tidigaste mikroprocessorerna och många mikrokontroller arbetar fortfarande på några hundra kilohertz där låg strömförbrukning väger tyngre än hastighet.
Det digitala ljudet förde in ett bestämt tal ur detta område i vardagsbruk. Cd-skivan samplar vid 44,1 kilohertz, valt därför att samplingssatsen kräver mer än dubbla den högsta frekvens som ska återges, och dubbla 20 kilohertz lämnar marginal åt det filter som tar bort allt däröver. Yrkesmässig inspelning brukar 48 kilohertz för att passa bilden, och 96 eller 192 vid slutbearbetning. Telefonin ligger långt lägre, samplar vid 8 kilohertz och skär därför av över omkring 3,4, vilket är varför en röst i en vanlig telefonledning förlorar de väsljud som gör bokstäverna s och f lätta att skilja åt.
En kilohertz motsvarar 1000 hertz, 0,001 megahertz eller en miljondels gigahertz.
Nanohertzen är en frekvensenhet som motsvarar en miljarddels hertz. Beteckningen är nHz. En nanohertz är en cykel per miljard sekunder, knappt trettiotvå år, så en enda svängning vid denna frekvens varar längre än de flesta yrkesliv.
Nästan ingenting använder den, och så blev den 2023 en av fysikens mest omtalade enheter. Flera samarbeten kring pulsartidtagningsnät, verksamma oberoende av varandra på fyra kontinenter, rapporterade tecken på en bakgrund av gravitationsvågor i nanohertzbandet. Signalen tycks komma från par av supermassiva svarta hål som kretsar kring varandra i mitten av sammanslagna galaxer genom hela universums historia.
Mättekniken är märklig. Millisekundpulsarer är neutronstjärnor som snurrar hundratals gånger i sekunden och sänder ut en stråle som sveper förbi jorden med en utomordentlig regelbundenhet som tävlar med atomur. En gravitationsvåg som går genom galaxen töjer och pressar rummet mellan jorden och varje pulsar och ändrar pulsernas ankomsttider med några hundra nanosekunder. Genom att bevaka dussintals pulsarer i två decennier och söka ett bestämt mönster av samvariation mellan dem påvisar astronomer vågor vars våglängder mäts i ljusår.
Vid dessa frekvenser skulle inget instrument kunna arbeta på annat sätt. En detektor måste ha en storlek jämförbar med den våglängd den söker, och en gravitationsvåg på en nanohertz har en våglängd på tiotals ljusår. Galaxen själv är apparaten, och pulsarerna är dess märken.
I övrigt framträder enheten bara i de allra långsammaste av naturens cykler. Jordaxelns precession tar omkring 26 000 år, ungefär 1,2 nanohertz. Banvariationerna i excentricitet, axellutning och precession som ger istiderna deras takt, Milankovitchcyklerna, sträcker sig från omkring 0,5 nanohertz ned till en tiondel av det.
Under nanohertzen blir själva frekvensbegreppet ansträngt, eftersom ingenting har iakttagits tillräckligt länge för att en hel cykel ska ha setts, och värdet härleds ur teorin i stället för att räknas.
En nanohertz motsvarar 0,000000001 hertz, en cykel per miljard sekunder eller 0,001 mikrohertz.