2025年09月16日
- kojima295
- 9月16日
- 読了時間: 7分
更新日：9月16日
おはようございます。
・・・
では早速、STEM教材の開発に入ります。
本日考えている教材は「スペアナ」です。
「スペアナ」とは何か？
これは、昔のカーオーディオなどによく取り付けられていたものです。
「何だ、ただ音楽に合わせて棒グラフが躍るだけじゃないか！」
と思われると感じています。
いやいや、この延長上に現在の技術があるのです。
以前お話をさせていただいたのですが、その代表例が「音声認識技術」です。
最新の方法の解説は避けます。
しかし、少し前のこの技術実現方法のお話をさせてください。
「フォルマント」と言う考え方がございます。
フォルマントの解説をおこなう前に、「スペアナ」のチョットした解説が必要でしょう。
スペアナとは「横軸に周波数、縦軸にその強度を示したもの」です。
と言って、分かる人はほとんどいないと思います。
そこで、これまたChatGPTさんに登場をお願いします。
ChatGPTさんの解説通り、マイコンを使用して「誰が今話しているのか」と言う事も分かるようになります。
その前に、その前段階であるスペアナ自体を作ろうという考えです。
スペアナだけでも、音に合わせてピコピコ動くので、見ていて楽しいです！
これは、マイコンのADC（アナログ信号をデジタル信号に変換する機能）を用いて、マイクからの声をマイコンに読み込ませる。
これにより実現させることが出来ます。
と、言う事はですよ・・・
昨日、心拍信号をADCに入れるという回路を作りました。
ん、、、よく考えてください。。。
これは、もしかして・・・
心拍の波形を声とみなして。。。
この心拍の波形から健康状態がわかる？・・・
・・・・・
これは・・・
ヘルスケアと繋がるわけです。
自分が病気になりつつあるのかが、事前に分かるかもしれない。
早い段階で分かれば、費用もかかりませんし、大事にならずに済むかもしれません。
何が言いたいのか、何となく分かっていただけますか？
声の状態からも、健康状態が分かるかもしれませんよ！！
・・・
では、早速回路を描いてみようと思います。
とはいっても、ただマイクをマイコンに接続するだけなのですが・・・・
マイクも自分で作ってみましょう！！
一個50円ですね・・・
これに、アンプを付けてマイクの音を増幅します。
今回アンプにはオペアンプと言うICを使用し作成致します。
2つのオペアンプが入って、30円です。
その他の部品として、20円くらいかな。。。
と言う事は、合計100円です・・・
マイコン回路が100円程度です。。。
これにLED費用が加算されます。
と言う事は。。。
300円、つまり2ドルあれば確実に出来ます！！
・・・
さて、これをいくらで売るか・・・
カーオーディオの価格から考えてみましょう。。。
え～～、そうですね。
3000円程度で売りたい！！
ボッタくりかよ・・・と言われるかもしれませんが、、、
だって、ソフトウェア次第では健康状態まで分かるかもしれないんですよ。。。
今から、回路を記述致します。
チョット待ってね。
30分で書き上げます！！
と、その前に、、、朝ごはんを食べます。
今日の朝ごはんは「うめ茶漬けごはん」です。
ああ、食べ終わりました。。。
チョット15分、15分だけ休憩致します。
これが基本マイク回路です。
オペアンプ反転増幅回路と呼ばれる回路構成となっています。
この回路構成について、後程解説いたします。
本日は、昨日の続きである第三品種と第四品種の設計を行う必要があります。
2種類作る必要があるのですが。。。
10品種の回路が出来たところで、基板製造に入ります。
出来るだけ、早く製造を行い、チェックして「技術かわら版」と共に皆さんにお届けいたします。
今日は、気合を入れます！！
・・・
あと一品種、何にしようかな。。。
そろそろ、マイコンの通信機能を使用した何かを作ると良いか・・・
通信となると、センサーとの通信がメインとなります。
ああ、その前に、、、
リモコンを作成してみましょうか？
リモコンと聞いて、バカにしてはいけません。。。
遠隔操作が出来るわけです。
バカには出来ません！！
リモコン技術を使用した「光通信実験」は面白いと思います。
光を使用し、数値のやり取りを行うのです。
その前に、、、
音を使った通信をやってみますか？
つまり、今回作成した「スペアナ」機能を用いて、通信を行うのです。
昔のアメリカテレビドラマで
この方、耳が非常に良いです。。。
で、、、
昔のパソコンは、カセットテープを用いてデータの記憶や読み出しなどを行っていました。
つまり、音を使用した通信を用いていたわけです。
これを超音波にしてラジオに流すと、、、
ラジオを聴いた人は、超音波であるデジタル音を聞くことは出来ません。
しかし、非常に耳のいいコンピュータを使用すると、ラジオから超音波のデータを取り出すことが出来ます。
何が言いたいのかと言えば、緊急通信を行うことが出来る。
ラジオを使用し、防災通信を行うことが出来るのです。
良く分からないと思います。
ここで、またまたChatGPTさんに登場願います。
・・・
では、早速作成致しましょう。
と、その前にチョット休憩致します。
・・・
続き、行きましょうか・・・
今日中に、
STEM教材：2件
ガジェット類：1件
測定器類：1件
上記を創り上げる必要がある。
・・・
あまり自己啓発本は購入しないのですが、
もう一度、読み直してみようかな。。。
・・・
さて、ガジェットですが、、、
一日で作成する必要があります。
果たして出来るのか？
このタイプか？
ロボット・・・
全力で今日作ってみるか！
目標販売価格：4万円を切る価格
（上記理解には専門知識が必要です）
これは、2日間かかりそうです。
2日あれば、試作品はできる！！
お年寄りの見守りロボットを作る。
お年寄り人口はしばらくの間、増え続けます。
安全に暮らしていただくための工夫が必要だと考えます。
お年寄りの安全、そしてお話をすることで意識レベルを向上させることが出来るはずです。
生きるのであれば、元気に過ごしていただきたい。
このためのロボットは必要だと考えます。
では、作成に入ります。
暫く、通信が途切れます。
一時間後にお会いいたしましょう！
・・・
戻って参りました！！
ChatGPTさんの指示は適切なようです。
詳細な調査が必要となりますが、確かにAIの方式を使用するとキチンとやり取りが出来ます。
会話が逸脱することも無い模様。。。
Raspberry pi pico W を用いて、会話及びサーボ制御も可能となりました。
あとは、安全性といかに「かわいい」しぐさが出来るかにかかっています。
今の段階では、筐体がないので、、、どのようにしぐさを行えばよいのか不明となっています。
今から、筐体を作ります。
ホントは、発泡スチロールをカッターで形づくり、さっさと試験を行いたいのですが、、、
今ここに発砲スチロールがございません。
しかし、３Dプリンターはあります。
ですので、先ほどChatGPTさんが提示した図面をCADでトレースし、３Dデータ化致します。
そののちに、３Dプリンタを使用し、実際の筐体を作成致します。
寸法に誤りがあるようです。
実際にプリントアウトして、縮尺寸法を自分で割り出したほうがよさそう。。。
Meshy.ai に3D化を依頼
なかなかヤルな・・・
ヤッてくれるじゃないの・・・
あとは、3Dデータ化すればヨシと・・・
おお～～、なんてこった！
ダウンロードには費用が必要か！！
・・・
気を取り直して、、、
ここは、コツコツやるしかなさそう・・・
チョットここから離れます。
一時間後、お会いいたしましょう。
・・・
戻って参りました。
一先ず、お昼ごはんを食べます。
本日のお昼ごはんは「カレーライス」です。
・・・
どうでしょうか・・・
やはり、なれていないと時間がかかります・・・
え～～とね、、、え～～、、、これは・・・
ダウンロードしてから、改良したほうが速いことは間違いない。
でも、1300円必要となります・・・
う～～ん、、、どうしよう・・・
1300円、大金です・・・
う～～ん、、、、
な～や～む～～～！！
コメント