あらゆる時系列の数値データを音声に変換するアプリの開発

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22H04180
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 1210:Science education-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Watarai Kenya 金沢大学, 人間社会研究域, 教諭
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Python / データの音声化 / Streamlit

Outline of Final Research Achievements

Python言語を用いて数値データから波形を作り、それを音波として再生可能なWebアプリの開発を行った。Pythonには数値データからバイナリーデータへの変換可能なモジュールが用意されており、それを利用して開発をしている。また、Streamlitと呼ばれるWebアプリのフレームワークがあり、Pythonのプログラム中にコマンドを記載することで、Webアプリの開発が可能になった。研究期間中に、音声ファイルを読み込んで波形の表示とスペクトル解析を行うアプリや波の種類と次数、周波数を変えると波形とWAVファイルを生成するプログラムなどを開発することができた。

Free Research Field

物理教育

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、大学レベルの知識がない高校生でも音波の分析が可能になるようなWebアプリの開発である。これは波の重ね合わせを基本とし、重ね合わせた波形を音声として聞くことにより、実感を伴った理解が可能になると考えている。
また、StreamlitによるWebアプリの開発自体はほとんど行われておらず、教育関係者のような専門家でない立場の人間が開発を行う際に便利なツールであることがわかった。このようなWebアプリの開発経験を他の教員にも拡げていきたい。