はじめに
私は機械系のエンジニアです。プログラマーではありません。
業務では振動解析などを日常的に行いますが、専用の計測器ソフトって高いし、起動が遅いし、ライセンスが1本しかないし……と何かと不便を感じていました。
「ブラウザでサクッとFFTできるツールがあればいいのに」と思い続けていたところ、AIを使えば自分でも作れるかもと思い、挑戦してみました。
その結果、こんなツールが完成しました。
👉 WaveAxis : https://waveaxis.vercel.app/
（PCでの閲覧推奨。最初の波形生成は少し時間がかかります）
👇アップデートしました！ ランダム振動の生成やProプランへのアップデートができるようになっています。（2026/5/9記）
https://waveaxis-pro.vercel.app/
このツールでできること
- 合成サイン波の生成（周波数・振幅・位相を自由に設定）
- フィルタ処理（バターワース・チェビシェフ・楕円・ベッセル・FIRなど）
- パワースペクトル（直接FFTで正確な振幅を算出）
- PSD（Welch法による平均化）
- スペクトログラム
- 処理結果のCSVダウンロード
無料版は合成サイン波のみ対応。実データのCSV読み込みは今後の有料版で対応予定です。
使った技術
| 役割 | 技術 |
|---|---|
| フロントエンド | React (Vite) |
| バックエンド | Python / FastAPI |
| 数値計算 | NumPy / SciPy |
| グラフ | Plotly |
| フロントホスティング | Vercel |
| バックエンドホスティング | Render |
| ソース管理 | GitHub |
Claude（AIアシスタント）と一緒に作った
ここが一番伝えたいことです。
私はPythonは少し書けますが、React・FastAPI・デプロイまわりはほぼ素人です。それでも完成できたのは、Claude（Anthropic社のAIアシスタント） のおかげです。
ポイントは「Claude Code」という開発者向けツールではなく、普通のブラウザ版のClaude（claude.ai）だけを使ったことです。
会話しながらコードを1ファイルずつ作っていき、エラーが出たらエラーメッセージをそのまま貼り付けて「これどういう意味ですか？」と聞く。それを繰り返すだけで、フロントエンドからバックエンド、GitHubへのアップロード、Vercel/Renderへのデプロイまで全部できました。
プログラマーじゃなくても、AIと会話できれば本格的なWebアプリが作れる時代になったと実感しています。
GitHub・デプロイも全部Claudeに聞いた
GitHubは以前に一度使ったことがあるだけで、ほぼ覚えていない状態でした。
git add .
git commit -m "変更内容のメモ"
git push
この3行を教えてもらい、「これを繰り返すだけ」と言われたときは目からウロコでした。実際に今もこの3行しか打っていません。
フィルタの違いを見てみよう
ここからが本題です。9つの合成サイン波（低周波数帯域・中周波数帯域・高周波数帯域それぞれ3成分）を生成して、各フィルタの違いを見てみます。
使用する合成波の設定
| 成分 | 周波数 | 振幅 |
|---|---|---|
| 1 | 50 Hz | 1.0 |
| 2 | 100 Hz | 1.0 |
| 3 | 150 Hz | 1.0 |
| 4 | 180 Hz | 1.0 |
| 5 | 220 Hz | 1.0 |
| 6 | 250 Hz | 1.0 |
| 7 | 300 Hz | 1.0 |
| 8 | 350 Hz | 1.0 |
| 9 | 400 Hz | 1.0 |
カットオフ周波数：200 Hz のローパスフィルタ で比較します。
① バターワース（4次）
最もポピュラーなフィルタです。通過域が平坦で、阻止域への減衰が比較的なだらか。
特徴：
- 通過域がフラット
- 位相特性が比較的良好
- 急峻な遮断が必要な場合はやや不向き
② チェビシェフI型（4次・リップル1dB）
通過域に意図的なリップル（波打ち）を持たせることで、バターワースより急峻な遮断特性を実現します。
特徴：
- バターワースより急峻に遮断できる
- 通過域にリップルあり
- リップル量で特性を調整可能
③ チェビシェフII型（4次・阻止域減衰10dB）
阻止域にリップルを持つタイプ。通過域はフラットに保てます。
特徴：
- 通過域はフラット（バターワースに近い）
- 阻止域にリップルあり
- 阻止域の減衰量を直接指定できる
④ 楕円フィルタ（4次・阻止域減衰10dB・リップル1dB）
通過域・阻止域の両方にリップルを持つ代わりに、最も急峻な遮断特性を持ちます。
特徴：
- 同じ次数では最も急峻な遮断
- 通過域・阻止域の両方にリップルあり
- 位相特性は他と比べてやや複雑
⑤ ベッセルフィルタ（4次）
位相特性（群遅延）の平坦性を優先したフィルタ。波形の形を崩さずに処理したいときに有効です。
特徴：
- 群遅延が最も平坦
- 波形の形状を保持しやすい
- 遮断の急峻さはバターワースより劣る
⑥ 移動平均（窓幅4）
FIR型の最もシンプルなフィルタ。計算が軽く、直感的です。
特徴：
- 実装がシンプル
- 遮断特性はあまり良くない
- ノイズ除去の簡易確認に便利
まとめ：どのフィルタを選ぶか
| フィルタ | 遮断の急峻さ | 通過域の平坦性 | 位相特性 | こんな用途に |
|---|---|---|---|---|
| バターワース | ★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | 汎用的に使いやすい |
| チェビシェフI | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | 急峻な遮断が必要 |
| チェビシェフII | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★ | 通過域フラット＋急峻 |
| 楕円 | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | とにかく急峻に遮断 |
| ベッセル | ★★ | ★★★★ | ★★★★★ | 波形形状を保ちたい |
| 移動平均 | ★★ | ★★★ | ★★★★ | 簡易ノイズ除去 |
おわりに
「振動解析ツールって高くて使いにくい」という現場のリアルな課題感から作り始めたツールですが、思った以上に本格的なものができました。
プログラマーじゃなくてもAIと会話しながら作れる、というのを身をもって体験できたのが一番の収穫でした。
もし「うちの会社でもこういうツールほしい」「CSV読み込みにも対応してほしい」という方がいればコメントでお声がけください。
無料版はこちらから試せます👇
https://waveaxis.vercel.app/
（PCでの閲覧推奨。最初の波形生成は少し時間がかかります）