〰 频率换算
Hz / kHz / MHz / GHz / RPM / rad/s 互转
Hz / kHz / MHz / GHz / RPM / rad/s 互转
频率的国际单位是赫兹(Hz)，表示每秒钟周期性事件发生的次数。1 Hz = 1次/秒。常见的：市电50Hz/60Hz，人声300-3400Hz，WiFi 2.4GHz/5GHz。
1 RPM = 1/60 Hz ≈ 0.01667 Hz。反过来 1 Hz = 60 RPM。比如发动机转速2000RPM ≈ 33.3Hz。
角频率 ω = 2πf。所以 1 Hz = 2π rad/s ≈ 6.2832 rad/s，1 rad/s = 1/(2π) Hz ≈ 0.159 Hz。rad/s常用于物理和工程计算角速度。
都是Hz的倍数：1kHz=1000Hz（音频），1MHz=1e6Hz（AM/FM广播），1GHz=1e9Hz（CPU、WiFi）。每大一级就是乘以1000。
是历史形成的标准。中国、欧洲电网用50Hz，美国、日本部分地区用60Hz。频率越高电机更紧凑，但损耗和噪声也相应变化，各国在工业化早期各自定型。
人耳大致能听到20Hz-20000Hz（20kHz）的声音，超过这个范围就听不见。所以电话压缩到300-3400Hz仍能听懂人声，音乐的采样率才需要到44.1kHz。
基本是。CPU主频用它每秒的时钟周期数表示，比如3.5GHz就是每秒35亿次时钟周期。但实际性能还受架构、核心数、缓存等影响，主频不能直接等同于性能。
不一定。对信号，频率决定波长和传播特性；对电机，频率和转速相关；对CPU，高主频往往伴随高功耗发热。脱离应用场景谈"越高越好"没有意义。
频率 f 和周期 T 互为倒数：f = 1/T。周期是"完成一次完整振动需要的时间"。比如50Hz的市电，周期就是1/50=0.02秒=20毫秒。
| 单位 | 换算为Hz |
|---|---|
| 1 Hz | 1 |
| 1 kHz | 1000 |
| 1 MHz | 1e6 |
| 1 GHz | 1e9 |
| 1 RPM | 1/60 |
| 1 rad/s | 1/(2π) ≈ 0.159 |
波的速度 v = 频率 f × 波长 λ。对电磁波，速度是光速，所以频率越高波长越短。
| 频段 | 频率 | 波长 |
|---|---|---|
| AM广播 | 约0.5-1.7 MHz | 约180-600m |
| FM广播 | 约88-108 MHz | 约2.8-3.4m |
| WiFi 2.4GHz | 2.4 GHz | 约12.5cm |
| WiFi 5GHz | 5 GHz | 约6cm |
| 可见光 | 约4e14-8e14 Hz | 约400-700nm |
波长越短，越接近直线传播，绕射能力越弱——这也是高频WiFi穿墙差、5GHz比2.4GHz覆盖范围小的原因。
电网频率必须稳定在50Hz附近，因为很多时钟和电机依赖它当作"节拍"。频率大幅波动会导致电器异常、电机转速不稳甚至设备损坏，供电部门会严格监控。
声音的本质是空气振动，频率决定音高。数字音频用采样率记录波形，人耳上限20kHz，按照奈奎斯特定理采样率至少要2倍即40kHz，所以CD用44.1kHz。
| 源单位 | Hz | kHz | RPM | rad/s |
|---|---|---|---|---|
| 1 Hz | 1 | 0.001 | 60 | 6.283 |
| 1 kHz | 1000 | 1 | 60000 | 6283.2 |
| 1 MHz | 1e6 | 1000 | 6e7 | 6.28e6 |
| 1 RPM | 0.0167 | 0.0000167 | 1 | 0.1047 |
| 1 rad/s | 0.159 | 0.000159 | 9.55 | 1 |
| 场景 | 频率 |
|---|---|
| 人耳听觉下限 | 20 Hz |
| 中国市电 | 50 Hz |
| 人声声带范围 | 约85-255 Hz |
| 钢琴中央C | 约261.6 Hz |
| AM/FM广播 | 百kHz~百MHz |
| WiFi / 微波炉 | 2.4 GHz / 5 GHz |
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