| Project/Area Number |
22K04000
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
仰木 裕嗣 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 教授 (90317313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生田 泰志 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (30243281)
成田 健造 鹿屋体育大学, スポーツ・武道実践科学系, 講師 (70836999)
谷川 哲朗 大阪国際大学, 人間科学部, 准教授 (90615452)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | スポーツバイオメカニクス / スポーツ工学 / スポーツ情報科学 / 水泳 / 水中聴覚 / スポーツ音響 / 水中音響 / 骨伝導 / 泳者 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，「自由遊泳中のヒトが水中および水面付近（ここでは水面上と水面直下を意味する）においてどのようにして音を聴いているのか？」というヒトの水中聴覚を明らかにすることを第一の目的とし，「自由遊泳中のヒトに対して音声や音響によって情報伝達を行う場合にはいかなる音源位置，音量，周波数特性を選択すれば良いのか，その指標を提示する」ことを第二の目的とする．水中や水面表層に位置するヒトがどのようにして音を聴き，認識するか？という生理物理現象は未だ完全に明らかにされていない．国内外で全く知見の存在しない泳者の音の「聞こえ」についてを明らかにすることが本研究の概要と言える．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，「自由遊泳中のヒトが水中および水面付近（ここでは水面上と水面直下を意味する）においてどのようにして音を聴いているのか？」というヒトの水中聴覚を明らかにすることを第一の目的とし，「自由遊泳中のヒトに対して音声や音響によって情報伝達を行う場合にはいかなる音源位置，音量，周波数特性を選択すれば良いのか，その指標を提示する」ことを第二の目的としている．研究は段階を追って，実際にトレーニング中に様々な泳法で泳いでいる状況を想定して，泳者がどのように音を聴いているのかを明らかにすることを目指している．
研究計画2年目の令和5年度には健常水泳選手を対象にして牽引泳時におけるオクターブバンドテスト，ならびに水中座位安静時におけるオクターブバンドテストの聞き取り実験を初年度に引き続き実施し，被験者数の追加を行った．実験設定は，泳者が水中で発せられた音の最低可聴音圧を同定するために，水中環境下においてオクターブバンドテスト音を発しその音が泳動作中に聞こえた場合に反応するというものである．初年度の結果同様に，聞き取りができる周波数領域には個体差が非常に大きいことが改めて確認された．この実験に追加して，自由水泳中における水中聴覚の聞き取り実験に先立ち，そもそも選手が自由形を含む泳法で泳いだ際に周りに対して発する音がどのような周波数・音量であるのかを確認するための実験を実施した．これには縦列に配置したハイドロフォン前を選手が自由水泳を行って通過するという条件設定を行った．その結果選手がドルフィンキック時に生み出す音には超低周波の波が観測されていることが明らかになり，複数名の被験者実験においても同様の波が観測された．この正体は不明であるがキック動作によって産み出される圧力変動である可能性があるため，聴覚以外の3年目の課題が新たに生じたと言える．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画2年目は初年度に行った（課題1）晴眼泳者による自由遊泳環境，および他の泳者の存在する環境における泳者頭部周りにおける音響測定とヒトの感性計測を行ったが，比較対象となる静止安静時における水中音響の聞き取り実験を行うべきであるという音響学専門家の助言に従い水中において座位安静による水中音響の聞き取りテスト，オクターブバンドテストの追加実験，スノーケルを使用し水面直下程度の深さに耳までを沈めることでの聞き取りテストを実施した．その上で改めて牽引泳時におけるオクターブバンドテストを実施し，その差異を明らかにすることを主として行った．初年度同様に，音源位置については頭部側面から発し音量を上昇または下降させることによりそれぞれの場合の最小可聴音圧を被験者ごとに計測した．その結果，オクターブバンドテストにおける低域周波数領域，125Hz，250Hzではほぼ泳者が聞き取ることができないものの，その上の領域の周波数に対しての反応は被験者ごとに大きな個体差があることを前年度の結果同様，被験者の追加においても確認した．
さらに自由水泳中の選手が泳いだ際に周りに対して発する音がどのような周波数・音量であるのかを確認するための実験を実施した．これには縦列に配置したハイドロフォン前を選手がクロール泳を行って通過するという条件設定を行った．その結果，水中音として確認できる音の波形以外に選手がドルフィンキック時に生み出す音には超低周波の波が観測されていることが明らかになり，複数名の被験者実験においても同様の波が観測された．この正体は不明であるがキック動作によって産み出される圧力変動である可能性があるため，聴覚以外の3年目の課題が新たに生じたと言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に行った実験に追加して座位安静静止時における音の聞き取りテストを追加したことで若干の遅れが生じている．これは最終的に目標とする自由水泳中において，泳者が音の聞こえについての反応を記録する装置が完成してなかったためである．従前の装置の有線水中ハイドロフォンでは自由水泳が困難であった．しかしながらその装置開発の目処がついたため3年目の最終年には牽引泳ではなく自由水泳時における音の聞き取り実験を実施する．水中音響と水中・陸上カメラの同期記録がすでに達成できているため，泳者が自由水泳中に自分の意思で身体装着LEDをオン・オフできる装置によって自由水泳中の音の聞こえの反応を観測する予定である．また，当初2年目に実施予定であった，（課題2）視覚障がい者泳者による自由遊泳環境，および他の泳者の存在する環境における泳者頭部周りにおける音響測定とヒトの感性計測，が実施できていないため，最終年度には被験者に視覚障害者を加えた実験を実施する予定である．その結果をもとにして，（課題3）晴眼者・視覚障がい者に対する適切音源の指針づくりとその環境構築の提言としてまとめる予定にしている．また2年目の実験で明らかになったハイドロフォンによって観測された音響データにはキック動作によって生じた圧力波に相当する波が観測されていることについて，その検証実験についても実施する予定である．
これまでの研究成果については，水泳水中運動学会および日本音響学会等での発表を予定している．
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