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Durch Hören den Schwimmstil verbessern

Veröffentlicht am 21. September 2015, 11:31 Uhr
Profischwimmer trainieren bei Praxis-Workshop an der Universität
Bielefeld, wie sie durch Klang ihre Schwimmbewegungen optimieren

Bielefelder Forschende helfen Schwimmern dabei, ihre Leistung durch Hören der Strömungen der eigenen Schwimmbewegung zu verbessern. Bei einem Praxis-Workshop am 24. und 25. September stellen die Organisatoren Dr. Bodo E. Ungerechts, Dr. Thomas Hermann und Dr. Daniel Cesarini erstmals experimentell vor, wie Elite-Schwimmer Klangeffekte der verdrängten Wassermassen interaktiv nutzen. In einem Praxisteil untersuchen die Forschenden im Schwimmbad der Universität Bielefeld die individuelle Antriebserzeugung von deutschen Jahrgangsmeistern 2015, die sich auf die Olympischen Spiele 2016 vorbereiten. Anschließend werden die Ergebnisse ausgewertet sowie die neusten Forschungsergebnisse vorgestellt. Das Forscherteam wird finanziert vom Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) der Universität Bielefeld.


Brustschwimmer im Schwimmbecken der Universität Bielefeld trainiert mit Handschuhen, mit denen die Handbewegungen unter Wasser in Klang umgewandelt werden. Foto: CITEC/ Universität Bielefeld
Brustschwimmer im Schwimmbecken der Universität Bielefeld trainiert mit Handschuhen, mit denen die Handbewegungen unter Wasser in Klang umgewandelt werden. Foto: CITEC/ Universität Bielefeld
„Sonifikation ist eine Methode, die Bewegungsdaten in Klänge umwandelt. Die akustischen Signale helfen Menschen, ihre Bewegungsmuster zu optimieren. Ein Beispiel für Sonifikation ist der Geigerzähler.“, sagt Dr. Bodo Ungerechts, Biomechanik-Experte für Bewegungen im Wasser. „Indem die Schwimmer ihre eigen-erzeugte Wasserbewegung hören, können sie ihre Bewegungsqualität verbessern, und zwar über das so genannte Wasserbewegungsgefühl.“ Durch den Klang könne der Schwimmer nicht nur fühlen, sondern auch hören, wie sich das Wasser bewegt. „Durch die hörbare Unterstützung ansonsten lautloser Effekte werden mehr Bereiche im Gehirn angesprochen als nur beim inneren Beobachten“, sagt Ungerechts.

Je nach Strömung wird der Druck des Wassers auf der Haut anders wahrgenommen. Der strömungsbedingte Druck breitet sich wellenartig aus, ähnlich den Schallwellen. Daher kam die Forschungsgruppe auf die Idee, Wasserbewegungen in Klang umzuwandeln. Wenn ein Schwimmer nicht nur fühlt, wie er sich durchs Wasser bewegt, sondern es auch hört, könne er seine Bewegungen besser kontrollieren, ist das Forscherteam überzeugt. Zudem können auch Trainer die Schwimmgeräusche hören, auswerten und direkte Verbesserungsvorschläge an den Schwimmer geben.

„Um Effekte der Handaktionen im Wasser hörbar zu machen, verlangen die Studien Kompetenzen auf mehreren unterschiedlichen Forschungsfeldern: Materialkunde, Strömungsphysik, Sonifikation und Kognitionswissenschaft für Bewegungen sowie Bewegungslehre“, sagt Ungerechts. Daher arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus verschiedenen Fachbereichen an der Umsetzung. CITEC-Wissenschaftler Dr. Thomas Hermann leitet die Forschungsgruppe Ambient Intelligence, die sich unter anderem mit der so genannten Sonifikation von Prozess- und medizinischen Daten beschäftigt. Dr. Bodo Ungerechts ist Mitarbeiter in der Forschungsgruppe Neurokognition und Bewegung – Biomechanik und forscht vor allem zur Verbesserung von Schwimmbewegungen. Der italienische Ingenieur Dr. Daniel Cesarini von der Scuola Superiore Sant'Anna in Pisa ist in erster Linie für die technische Umsetzung der Sonifikation in Echtzeit zuständig.

Beim Schwimmen verändert die Hand die Wasserströmung. Mithilfe der Sonifikation wird die veränderte Strömung erfasst und in funktionale Klänge umgewandelt und anschließend dem Schwimmer in Echtzeit über Kopfhörer vermittelt. Die Forscher nutzen die Sonifikation der Hand-Wasser-Interaktion in erster Linie für zwei Bereiche: Einerseits soll mit der Verklanglichung der Schwimmarten die Leistung beim Schwimmen verbessert werden. Darüber hinaus können die verklanglichten Schwimminteraktionen für die Aqua-Therapie genutzt werden. Dort wird berichtet, dass beispielsweise Menschen mit Behinderungen nach einer Therapie im Wasser für einen gewissen Zeitraum ruhiger werden. Nun soll geprüft werden, ob dieser Nacheffekt verlängert werden kann, wenn sie die Eigenklänge ihrer Bewegungen hören, ohne dafür im Wasser zu sein.

Bodo Ungerechts stellt seine Forschung in einem Video vor:
https://www.youtube.com/watch?v=S_ojSsD-oE0

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