頻度

繰り返し発生する事象の頻度を計算するには、特定の時間内にその事象が発生した回数を数え、その回数を時間で割ります。例えば、15秒間に71回発生した場合、頻度は次のようになります。

$${\displaystyle f={\frac {71}{15\,{\text{s}}}}\approx 4.73\,{\text{Hz}}.}$$

カウント数がそれほど多くない場合は、指定された時間内の発生回数ではなく、あらかじめ定められた回数の発生時間間隔を測定する方が正確です。後者の方法では、カウントに0から1カウントの間のランダム誤差が入り込むため、平均すると0.5カウントになります。これはゲーティング誤差と呼ばれ、計算された頻度に平均誤差が生じます。${\textstyle \Delta f={\frac {1}{2T_{\text{m}}}}}$または、${\textstyle {\frac {\Delta f}{f}}={\frac {1}{2fT_{\text{m}}}}$どこ${\displaystyle T_{\text{m}}}$タイミング間隔と${\displaystyle f}$は測定された周波数です。この誤差は周波数とともに減少するため、一般的にはカウント数Nが小さい低周波数で問題となります。

共振リード式周波数計は、1900年頃から1940年代にかけて交流の周波数を測定するために使用されていた、現在では廃れた装置です。これは、長さの異なるリードが取り付けられた金属板で構成されており、電磁石によって振動します。未知の周波数を電磁石に加えると、その周波数で共振するリードが大きな振幅で振動し、目盛りの横にその振動が見えるようになります。

回転または振動する物体の周波数を測定する古い方法として、ストロボスコープを使用する方法があります。これは、繰り返し点滅する強力な光（ストロボライト）で、その周波数は校正済みのタイミング回路で調整できます。ストロボライトを回転する物体に向け、周波数を上下に調整します。ストロボの周波数が回転または振動する物体の周波数と等しくなると、物体は1回の振動サイクルを完了し、光の点滅の間に元の位置に戻ります。そのため、ストロボライトで照らされた物体は静止しているように見えます。そして、ストロボスコープの校正済み表示から周波数を読み取ることができます。この方法の欠点は、ストロボ周波数の整数倍で回転する物体も静止しているように見えることです。

高周波は通常、周波数カウンタで測定されます。周波数カウンタは、印加された繰り返し電子信号の周波数を測定し、その結果をヘルツ単位でデジタル表示器に表示する電子機器です。高精度水晶発振器によって設定された時間間隔内のサイクル数をカウントするためにデジタルロジックを使用します。シャフトの回転速度、機械的振動、音波など、電気的ではない周期的なプロセスも、トランスデューサによって繰り返し電子信号に変換され、その信号が周波数カウンタに印加されます。2018年現在、周波数カウンタは最大約100GHzまでの範囲をカバーできます。これは直接カウント方法の限界を表しており、これを超える周波数は間接的な方法で測定する必要があります。 

周波数カウンタの測定範囲を超える電磁信号の周波数は、ヘテロダイン（周波数変換）を利用して間接的に測定されることが多い。未知の周波数に近い既知の周波数の基準信号を、ダイオードなどの非線形混合装置で未知の周波数と混合する。これにより、 2つの周波数の差でヘテロダイン信号、すなわち「ビート」信号が生成される。2つの信号の周波数が近い場合、ヘテロダインは周波数カウンタで測定できるほど小さくなる。このプロセスでは、未知の周波数と基準周波数の差のみが測定される。より高い周波数を変換するには、複数の段階のヘテロダインを用いることができる。現在の研究では、この方法を赤外線や光の周波数（光ヘテロダイン検出）に拡張している。

可視光は電磁波であり、空間を伝わる振動する電場と磁場から構成されています。波の周波数がその色を決定します: 400 THz (4 × 10 ¹⁴ Hz) は赤色光、800 THz (8 × 10 ¹⁴  Hz ) は紫色の光であり、その間 (400～800 THz の範囲) には可視スペクトルの他のすべての色があります。4 × 10¹⁴ Hz の^電磁波 は人間の目には見えません。このような波は赤外線(IR) と呼ばれます。さらに低い周波数ではマイクロ波と呼ばれ、さらに低い周波数では電波と呼ばれます。同様に、4 × 10¹⁴ Hz より高い周波数の電磁波は人間の目には見えません。8 × 10¹⁴ Hz の^波 も人間の目には見えません。このような波は紫外線(UV) と呼ばれます。さらに周波数の高い波はX 線と呼ばれ、さらに高い周波数の波はガンマ線と呼ばれます。

最も周波数の低い電波から最も周波数の高いガンマ線まで、これらの波はすべて基本的に同じものであり、すべて電磁波と呼ばれます。これらはすべて真空中を同じ速度（光速）で伝播するため、波長は周波数に反比例します。

$${\displaystyle \displaystyle c=f\lambda ,}$$

ここで、cは光速（真空中ではc 、その他の媒体中ではcより小さい）、 fは周波数、λは波長である。

ガラスなどの分散媒質では、速度は周波数に多少依存するため、波長は周波数に完全に反比例するわけではない。

音は空気中または他の物質中で、圧力と変位の機械的振動波として伝播します。^{[ 13 ]}一般的に、音の周波数成分がその「色」、音色を決定します。音の周波数（単数形）について話す場合、それは音の高さを最も決定する特性を意味します。^{[ 14 ]}

耳が聞き取れる周波数は、特定の周波数範囲に限られています。人間の可聴周波数 範囲は通常、約 20 Hz から 20,000  Hz (20  kHz) の間とされていますが、高周波数の限界は通常、年齢とともに低下します。他の種は異なる聴覚範囲を持っています。たとえば、一部の犬種は 60,000 Hz までの振動を知覚できます 。^{[ 15 ]}

空気などの多くの媒体では、音速は周波数にほぼ依存しないため、音波の波長（繰り返し間隔）は周波数にほぼ反比例する。

ヨーロッパ、アフリカ、オーストラリア、南米南部、アジアの大部分、そしてロシアでは、家庭用コンセントの交流電流の周波数は50Hz（G音に近い）ですが、北米と南米北部では、家庭用コンセントの交流電流の周波数は60Hz （B ♭音とB音の間、つまりヨーロッパの周波数より短3度高い）です。音声録音の「ハム音」の周波数から、録音がこれらの地域のどれで行われたかが分かります。