音源特定システム設計アイデア
以下の仕様に基づいて、音源調査用デバイスとソフトウェアの設計を考えました。
想定利用例
騒音調査
工場や都市部での騒音源を特定し、環境改善対策に利用。
故障検知
機械設備の異音を早期に発見し、メンテナンスの効率化。
動物の発見
鳥や昆虫、哺乳類の位置を特定し、野外調査や保護活動に貢献。
ハードウェア設計
1. マイクアタッチメント
構造
半球状のフレームに複数の高感度マイク（8～12個）を均等配置。
マイク間の距離を最適化し、方向性の精度を向上。
接続方法
スマホのUSB-CまたはLightningポートを使用。
電源供給とデータ伝送を兼ねた一体型接続。
素材
軽量で耐久性のあるカーボンファイバーまたは高強度プラスチック。
バッテリー
内蔵バッテリー搭載でスマホの消費電力を最小化。
2. 外部解析デバイス
仕様
高性能なプロセッサ（例: ARMプロセッサ搭載）。
Wi-FiまたはBluetoothでスマホと連携。
大容量ストレージ（500GB以上）。
専用の解析ソフトウェアを内蔵。
接続性
USBポートやSDカードスロットでデータ転送対応。
ソフトウェア設計
1. スマホアプリ
主要機能
リアルタイム音源方向表示
マイクアタッチメントからの音声データを解析。
ビームフォーミング技術で音源方向を特定。
スマホカメラ映像にオーバーレイ表示（矢印やサークルなどで視覚化）。
条件設定
周波数帯域（例: 500Hz～5000Hz）や音の繰り返し間隔、音量閾値などをユーザーが設定可能。
同期記録
音声データと動画をタイムスタンプ付きで保存。
再生時に同じ条件で解析可能。
通知機能
設定条件を満たす音が検出された際に、音と振動でアラート通知。
UI/UX
直感的な操作が可能なインターフェース。
カメラ映像と音の方向表示を大画面で確認。
記録データのプレビュー機能。
追加機能
音源の特性（例: 鳥の鳴き声、機械音）をAIで分類。
GPS情報を記録し、データを地図と連動。
2. 外部解析ソフトウェア
主要機能
詳細解析
複数の条件（周波数、時間帯、位置）でフィルタリング。
スペクトログラム表示と音源方向の3Dマッピング。
音源分類
AIを用いた音源の識別（騒音、機械故障、動物など）。
レポート生成
データを統合し、騒音分布や音源特定レポートを自動作成。
対応フォーマット
解析結果をCSVやPDF形式でエクスポート可能。
連携機能
クラウドにデータをアップロードし、複数デバイスからアクセス可能。
この設計は拡張性を考慮しており、追加機能の開発や専用デバイスとの統合も可能です。