Chuyển đổi đơn vị tần số
Chuyển đổi giữa các đơn vị tần số — hertz, kilohertz, megahertz, gigahertz, terahertz, vòng trên phút, nhịp trên phút và radian trên giây — bằng các hệ số đối chiếu trực tiếp với NIST và BIPM. Nhập một giá trị, kết quả tự cập nhật ngay.
Kiểm duyệt bởi WuTools Engineering Team · Cập nhật lần cuối
Cặp chuyển đổi phổ biến
Tần số là gì và vì sao có nhiều đơn vị đến vậy?
Tần số là tốc độ lặp lại của một sự kiện tuần hoàn — số chu kỳ mỗi giây. Đơn vị SI là hertz (Hz), định nghĩa là một chu kỳ trên giây. Cùng một đại lượng vật lý này mô tả dòng điện xoay chiều 50 Hz ở ổ cắm tại Việt Nam, băng tần FM 87,5–108 MHz, băng Wi-Fi 2,4 GHz, ánh sáng xanh lá 500 THz, ổ cứng 7200 vòng/phút và bài nhạc khiêu vũ 120 BPM. Bất cứ khi nào có hiện tượng lặp lại theo thời gian, tần số là cách mô tả phù hợp.
Sở dĩ có nhiều đơn vị tần số là vì các hiện tượng tuần hoàn trải dài hơn 25 bậc độ lớn. Lưới điện dao động 50 lần mỗi giây; ánh sáng nhìn thấy dao động 5 × 10¹⁴ lần mỗi giây. Để giữ con số trong khoảng dễ đọc, kỹ sư dùng tiếp đầu ngữ SI (kHz, MHz, GHz, THz). Đồng thời, kỹ sư cơ khí ưa dùng vòng/phút vì trục và động cơ chạy ở hàng trăm đến hàng vạn vòng mỗi phút, còn nhạc sĩ đếm nhịp/phút trên máy đập nhịp. Đơn vị bạn gặp tuỳ thuộc vào ngành.
Giải thích từng đơn vị tần số
Hertz (Hz) và bội số — gốc của hệ SI
1 Hz = 1 chu kỳ mỗi giây = 1 s⁻¹. Đặt theo tên Heinrich Hertz, người chứng minh sóng điện từ tồn tại năm 1887. Kilohertz (kHz, 10³ Hz) bao quát tần số âm thanh và radio AM (530–1700 kHz). Megahertz (MHz, 10⁶ Hz) bao gồm radio FM, bộ đàm và xung CPU thế hệ cũ. Gigahertz (GHz, 10⁹ Hz) là ngôn ngữ của điện thoại di động, Wi-Fi, vệ tinh và xung CPU hiện đại. Terahertz (THz, 10¹² Hz) dùng trong quang phổ và khe THz giữa vi sóng và hồng ngoại. Millihertz (mHz, 10⁻³ Hz) mô tả dao động rất chậm, ví dụ chu kỳ thuỷ triều 0,5 mHz (nửa ngày).
Vòng trên phút (rpm)
1 rpm bằng 1/60 Hz ≈ 0,01667 Hz. Đây là đơn vị chuẩn cho hệ thống cơ học quay. Động cơ ô tô không tải 700–900 rpm, vạch đỏ 6500–8500 rpm. Ổ cứng quay ở 5400, 7200 hoặc 10 000 rpm. Máy giặt ở Việt Nam vắt ở 800–1400 rpm trong giai đoạn vắt khô (máy cao cấp tới 1600 rpm). Tuy có thể dùng Hz, nhưng vòng/phút cho con số to hơn, dễ đọc hơn cho tốc độ trục và rotor.
Nhịp trên phút (BPM) — âm nhạc
1 BPM = 1/60 Hz, giống hệt rpm về mặt số. Dùng trong âm nhạc cho tempo: 60 BPM = một nhịp mỗi giây, 120 BPM là tempo dance/pop phổ biến, 180 BPM là nhạc chạy bộ nhanh, 200+ BPM là drum-and-bass hay speed metal. Máy đập nhịp đếm theo BPM. Nhịp tim cũng thường ghi theo BPM (60–100 lúc nghỉ, 150–180 khi tập thể dục). Việc dùng BPM thay vì rpm hay Hz hoàn toàn vì văn hoá — chúng là cùng một đơn vị, chỉ khác cách gọi.
Radian trên giây (rad/s) — vật lý
Tần số góc ω = 2πf. Vậy 1 rad/s = 1/(2π) Hz ≈ 0,1592 Hz. Đây là đơn vị ưa dùng trong vật lý và xử lý tín hiệu: hàm sin được viết tự nhiên là sin(ωt). Kỹ sư cơ khí dùng rad/s cho vận tốc góc của các bộ phận quay khi tích phân mô-men hay tính gia tốc hướng tâm. Kỹ sư điện dùng rad/s trong hàm truyền và công thức trở kháng. Để quy từ rpm sang rad/s, nhân với 2π/60 ≈ 0,1047.
Vì sao có nhiều tiếp đầu ngữ SI cho Hz?
Tần số trải dài ít nhất 25 bậc độ lớn trong công nghệ thường ngày. Lưới điện: 50 hoặc 60 Hz. Radio AM: 530 kHz–1700 kHz. Radio FM: 87,5–108 MHz. Truyền hình: 50–800 MHz. Wi-Fi: 2,4 GHz / 5 GHz / 6 GHz. Ánh sáng nhìn thấy: 430–770 THz. Tia X: 30 PHz–30 EHz. Không có tiếp đầu ngữ thì FM phải viết là 87 500 000 Hz. Chuỗi k/M/G/T/P giữ con số người đọc được dưới 1000.
Ứng dụng thực tế và đơn vị nào đi với ngành nào
- Lưới điện xoay chiều: 50 Hz ở Việt Nam, châu Âu, châu Phi, phần lớn châu Á, Úc, đa phần Nam Mỹ. 60 Hz ở Bắc Mỹ, một phần Nam Mỹ, Nhật Bản (chia đôi: 50 Hz đông Nhật, 60 Hz tây Nhật từ cuối thế kỷ 19). Điện máy bay: 400 Hz (cho phép biến áp và động cơ nhẹ hơn). Tần số cao hơn = thiết bị điện từ nhỏ và nhẹ hơn, nhưng tổn hao da nhiều hơn trên cáp dài.
- Phát thanh truyền hình: AM: 530–1700 kHz (trung tần). Sóng ngắn: 3–30 MHz. FM: 87,5–108 MHz toàn cầu (Nhật: 76–95 MHz). DAB+: 174–240 MHz. Truyền hình mặt đất: VHF 50–250 MHz, UHF 470–800 MHz. VHF hàng hải: 156–162 MHz. VHF hàng không: 118–137 MHz. Mỗi băng được ITU quy định và cấp phép theo quốc gia (Bộ Thông tin và Truyền thông Việt Nam quản lý qua Cục Tần số Vô tuyến điện).
- Wi-Fi và di động: Wi-Fi 4/5 (802.11n/ac): 2,4 GHz và 5 GHz. Wi-Fi 6E và 7: thêm 6 GHz. Bluetooth: 2,4 GHz. 4G LTE Việt Nam: băng 1800 MHz, 2100 MHz, 2600 MHz; sắp triển khai băng 700 MHz cho nông thôn. 5G: cùng băng thấp/giữa cộng mmWave 24–47 GHz. Tần số cao hơn nghĩa là băng thông lớn hơn nhưng tầm phủ ngắn và xuyên kém hơn.
- CPU và điện tử: CPU desktop hiện đại chạy ở xung cơ bản 3–6 GHz, xung tăng tốc cao hơn. CPU laptop 2–5 GHz. Vi điều khiển (Arduino) 8–48 MHz. CPU 8-bit cũ (thập niên 1980) 1–4 MHz. Bus RAM chạy ở hàng trăm MHz đến vài GHz. PCIe 5.0 truyền 32 GT/s mỗi lane. Xu hướng là chậm tăng xung và tăng số nhân, vì công suất tỉ lệ thuận với f × V².
- Tần số quét màn hình: Tần số làm tươi màn hình theo Hz. 60 Hz là chuẩn (màn hình cập nhật 60 lần mỗi giây). Màn hình gaming: 120 Hz, 144 Hz, 240 Hz, 360 Hz. Video chuyên nghiệp: 24, 25, 30, 50, 60, 120 Hz. Tần số cao hơn = chuyển động mượt hơn, độ trễ thấp hơn, nhưng GPU và panel đắt hơn.
- Âm thanh: Tai người nghe: 20 Hz–20 kHz (giới hạn trên giảm dần theo tuổi). Trầm: 20–250 Hz. Trung: 250 Hz–4 kHz. Cao: 4–20 kHz. Tốc độ lấy mẫu: CD audio 44,1 kHz, chuyên nghiệp 48 kHz / 96 kHz / 192 kHz. Định lý Nyquist yêu cầu lấy mẫu ít nhất 2× tần số cao nhất muốn ghi.
- Tempo nhạc: BPM. Khoảng phổ biến: ballad 60–80 BPM, pop/rock 100–140 BPM, dance 120–135 BPM, drum and bass 160–180 BPM, footwork 160 BPM, speedcore 300+ BPM. Nhịp tim lúc nghỉ cũng ghi theo BPM (60–100 bình thường). Máy đập nhịp luyện đàn dùng BPM.
- Quay cơ học: rpm. Động cơ ô tô không tải 700–900 rpm, vạch đỏ 6500–8500 rpm. Vắt máy giặt 800–1400 rpm tại Việt Nam (máy cao cấp Electrolux/Bosch tới 1600 rpm). Ổ cứng 5400 / 7200 / 10 000 / 15 000 rpm. Động cơ phản lực máy bay thương mại: 3000–10 000 rpm ở trục thấp áp. Trục phay CNC 3000–60 000 rpm.
1 đơn vị bằng bao nhiêu hertz?
| Đơn vị | Giá trị theo hertz (Hz) |
|---|---|
| 1 Hz (Hertz) | 1 Pa |
| 1 kHz (Kilohertz) | 1000 Pa |
| 1 MHz (Megahertz) | 1000000 Pa |
| 1 GHz (Gigahertz) | 1000000000 Pa |
| 1 THz (Terahertz) | 1000000000000 Pa |
| 1 mHz (Millihertz) | 0.001 Pa |
| 1 rpm (Revolutions per minute) | 0.016666666666666666 Pa |
| 1 BPM (Beats per minute (music)) | 0.016666666666666666 Pa |
| 1 rad/s (Radian per second) | 0.15915494309189535 Pa |
Câu hỏi thường gặp về đơn vị tần số
Làm sao chuyển đổi giữa hai đơn vị tần số bất kỳ?
Nhân với hệ số quy về hertz của đơn vị nguồn rồi chia cho hệ số của đơn vị đích. Ví dụ: 7200 rpm sang Hz → 7200 × (1/60) ÷ 1 = 120 Hz. Hoặc 1 GHz sang MHz → 1 × 10⁹ ÷ 10⁶ = 1000 MHz. Bộ chuyển đổi phía trên thực hiện việc này theo thời gian thực.
Vì sao radio FM rơi vào khoảng 87,5 đến 108 MHz?
Vùng ITU 1 (châu Âu, châu Phi, Nga, Trung Đông) và Vùng 2 (châu Mỹ) dùng 87,5–108 MHz cho phát FM analog; Vùng 3 (châu Á-Thái Bình Dương, gồm Việt Nam) đa phần theo. Nhật Bản là ngoại lệ với 76–95 MHz. Băng này đủ cao để cần ăng-ten nhỏ và tránh nhiễu tầng điện li ban ngày, đủ thấp để công trình và địa hình không chặn quá nhiều. Tại Việt Nam các đài phát thanh phổ biến cách nhau 100 hoặc 200 kHz: VOV 1 (90,0 MHz Hà Nội), VOV Giao thông (91,0 MHz).
Hz và rpm khác nhau ở chỗ nào?
Cả hai đo cùng một thứ — số sự kiện tuần hoàn trên đơn vị thời gian — nhưng dùng đơn vị thời gian khác nhau. 1 Hz = 1 chu kỳ mỗi giây; 1 rpm = 1 chu kỳ mỗi phút. Vậy 1 Hz = 60 rpm và 1 rpm = 1/60 Hz ≈ 0,0167 Hz. Kỹ sư dùng Hz cho hệ điện/điện tử và rpm cho cơ khí quay vì rpm cho con số dễ chịu hơn cho trục.
BPM có giống rpm không?
Về mặt số là giống — cả hai bằng 1/60 Hz. Khác nhau ở ngữ cảnh văn hoá. BPM dùng cho tempo nhạc và nhịp tim; rpm cho máy quay. Vậy 120 BPM (tempo pop phổ biến) = 120 rpm = 2 Hz. Một nhạc sĩ sẽ không bao giờ gọi tempo của mình là '120 rpm' dù về toán học là một.
Tần số góc (rad/s) là gì và khi nào cần?
Tần số góc ω = 2πf radian mỗi giây. Đây là biến tự nhiên trong lượng giác — sin(ωt) gọn hơn sin(2πft). Dùng nó trong: công thức vật lý (dao động điều hoà ω² = k/m), phân tích mạch xoay chiều (trở kháng jωL, 1/(jωC)), lý thuyết điều khiển (hàm truyền G(jω)) và động học quay (động năng ½Iω²). Quy về tần số thường bằng cách chia cho 2π.
Vì sao xung CPU GHz không tăng nữa?
Tản nhiệt tỷ lệ xấp xỉ P ∝ f × V². Tăng xung cao hơn cần điện áp cao hơn, làm công suất tăng vọt. Ở khoảng 4–5 GHz, silicon đụng tường nhiệt với tản khí hay tản nước đơn giản. Nhà sản xuất chuyển sang thêm nhân và cải thiện số lệnh mỗi xung. Vậy CPU 'nhanh' hiện đại 5 GHz không nhanh hơn nhiều mỗi nhân so với Intel Core 2 Extreme 3,3 GHz năm 2008, nhưng có 16 nhân thay vì 4.
Khác biệt giữa tần số quét (Hz) và frame rate (fps) là gì?
Tần số quét là số lần màn hình vẽ lại hình (theo Hz). Frame rate là số khung hình GPU sản xuất mỗi giây (fps). Có thể khác nhau: màn hình 144 Hz hiển thị game chạy 60 fps sẽ nhân đôi mỗi khung. Tần số quét biến (G-Sync, FreeSync) cho phép màn hình quét đồng bộ với GPU để tránh xé hình và giật.
Khác biệt giữa lưới điện 50 Hz và 60 Hz là gì?
Cả hai đều dùng được — không có ưu thế kỹ thuật rõ ràng. 60 Hz cho phép biến áp nhỏ hơn chút và động cơ chạy nhanh hơn chút. 50 Hz dùng ít vật liệu hơn chút trên đường truyền tải xa. Cả hai đều xa dưới ngưỡng nhấp nháy mà mắt người cảm nhận với đèn sợi đốt (nhanh hơn ~30 Hz). Động cơ đồng bộ (đồng hồ, AC đơn giản) chạy ở tốc độ tỷ lệ với tần số lưới, nên cắm thiết bị 60 Hz vào lưới 50 Hz Việt Nam thì nó chạy chậm 17%, và ngược lại.
Hệ số chuyển đổi ở đây chính xác đến đâu?
Tất cả các hệ số đều chính xác theo định nghĩa. 1 kHz = 1000 Hz, 1 rpm = 1/60 Hz, 1 rad/s = 1/(2π) Hz. Bản thân hertz được định nghĩa theo giây SI, và giây SI được định nghĩa theo bước chuyển nguyên tử cesium-133 (9 192 631 770 Hz). Hiển thị làm tròn đến mười chữ số có nghĩa.
Có thể tạo liên kết đến một phép chuyển đổi cụ thể không?
Có. URL được cập nhật khi bạn đổi đơn vị và giá trị, nên chỉ cần sao chép thanh địa chỉ sau khi đổi. Ví dụ: ?from=GHz&to=MHz&x=2.4.
Tài liệu tham khảo
Các bộ chuyển đổi chuyên dụng
CHUYểN đổI18