スピーカ用振動板
【課題】 別途接点端子を設ける必要が無く、構造が簡単で薄型化しても良好な音響特性を得ることが可能な電気音響変換器用振動板を提供する。
【解決手段】 振動板と接点端子を一体化した構成とすることでドーム型スピーカが有していた厚み寸法の制限と、接点端子部を設ける事による幅方向のスペースの拡大という課題を解決し、更に振動板の素材にフレキシブル基板を用いることで補強部、接点端子部に関して金属膜などを使用することが容易な構造としている。
【解決手段】 振動板と接点端子を一体化した構成とすることでドーム型スピーカが有していた厚み寸法の制限と、接点端子部を設ける事による幅方向のスペースの拡大という課題を解決し、更に振動板の素材にフレキシブル基板を用いることで補強部、接点端子部に関して金属膜などを使用することが容易な構造としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種音響装置に用いられる振動板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気音響変換器用振動板は振動源の入力に対する追従性を向上させるために軽量、高強度、高内部損失という三つの特性を目標として開発されてきた。
【０００３】
一般に、周波数の高い高音域では立ち上がり、立ち下がりとも急な勾配となり、振動板の動作に関しても取り付けた振動源に対して追従する為、急な立ち上がり、立ち下がり特性が要求される。
【０００４】
同様に、周波数の低い低音域では立ち上がり、立ち下がり共に緩やかな勾配となり、振動板の動作に対しても緩やかな立ち上がり、立ち下がり特性が要求される。
【０００５】
基本的な振動板の特性として、振動板の径が大きくなるにしたがって振動源から振動板端部までの距離が長くなる為に振動の到達時間が長くなり、波長の長い低音での追従性が優れた振動板を得る事ができる。反対に振動板の径を小さくすれば振動源から振動板端部までの距離が短い為に振動の到達時間が短くなり、波長の短い高音での追従性に優れた振動板となる。
【０００６】
上記の理由により、屋内設置型の音響用スピーカでは複数の電気音響発生器を備え、再生する音域によって使用する音響発生器を変えることで広い周波数帯域に於いて良好な追従性を得ている。
【０００７】
しかしながら、ヘッドホンや携帯電話に搭載される比較的小型の電気音響発生器に関しては装置の大きさが限られている為、組み込む電気音響変換器の大きさが制限されて振動板の径が小さくなり、低域での再生帯域が狭くなってしまう。
【０００８】
このような比較的小型の電気音響発生器用振動板に関して、内周にセンタードーム、外周にサブドームを設けることで再生帯域を広くしたドーム型振動板が用いられており、中でも低音域で広い再生帯域を有する事を可能とした振動板が特許第３０４９５７０（以下特許文献１）として出願、登録されている。
【０００９】
前記特許文献１では、従来の樹脂系材料を用いたドーム型振動板に対し、振動板全体を薄く成形し、センタードーム部を補強フィルムで補強することによってサブドームの低域再生限界を維持しつつセンタードームの剛性を上げ、高域再生限界を上げることを可能としている。
【００１０】
また、補強フィルムを使用することによってセンタードームの剛性を均一に上げることができる。
【００１１】
更に、貼付に際して振動板と同質系のホットメルトを使用する為、センタードームの温度変化による感度、周波数応答のバラツキを最小限に抑え、生産性の高い方法で良好な音響特性を有する振動板を得ることが可能となる。
【００１２】
又、上記特許文献１のような均質な材料でセンタードームとサブドームを構成し、その厚さよって音響特性を向上するドーム型振動板とは別に、センタードームとサブドームに別の材料を用いることで広い再生帯域と良好な音響特性を備えた振動板が特許第３２１１５６６（以下特許文献２）として出願、登録されている。
【００１３】
前記特許文献２では、ドーム型に成型した基材のセンタードームとサブドームに異なる材料を含浸することで材質に制限されることなく低域、高域の音響特性を設定することを可能としている。
【００１４】
加えて、製造時にスクリーン印刷を使用する事で量産に対応しており、センタードームとサブドームの組み合わせを変えることで目標とする音響特性を容易に得ることができる。
【００１５】
更に、基材の材質を変えることで振動板全体の剛性を変化させることが出来る為、振動板全体の音響特性を基材で、高域、低域それぞれの音響特性を各ドーム部で設定することで用途に応じた音響特性を再現することが可能となる。
【００１６】
【特許文献１】特許第３０４９５７０号
【特許文献２】特許第３２１１５６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上述べた小型の電気音響変換器及び振動板に対して近年、搭載する携帯機器などの小型化に伴って薄型化が要求されており、上記ドーム型振動板はその構造上、薄型化すると分割振動が発生しやすくなるという課題がある。
【００１８】
又、平坦な金属製振動板を使った場合、剛性が高い為に高音で緻密な音質を得ることができる反面、低音での再生帯域幅を広く取ることが難しい。
【００１９】
加えて各振動板に関し、ボイスコイルの接点端子を別途設ける必要があり、薄型化に際して端子による制限ができてしまう。
【００２０】
上記の様な課題に対して、本発明では別途接点端子を設ける必要が無く、構造が簡単で薄型化しても良好な音響特性を得ることが可能な電気音響変換器用振動板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、請求項１では振動源を有し、該振動源の振動によって音響を発生する電気音響変換器用振動板において、
振動板に電気的接点端子を一体化して設けたことを特徴としている。
【００２２】
請求項２では、請求項１に於いて、前記給電端子が、前記振動板表面に一体化された導電性薄膜で有ることを特徴としている。
【００２３】
請求項３では、前記請求項１及び２に於いて、前記振動板が、フレキシブルプリント基板からなることを特徴としている。
【００２４】
請求項４では、前記請求項１〜３に於いて、該振動板に取り付けたボイスコイルが、前記振動板上に設けた接点端子に電気的に接続されている事を特徴としている。
【００２５】
請求項５では、前記請求項１〜４において、振動板が補強部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明に依れば、別途接点端子を設けることなく、簡単な構造で薄型化が容易な振動板を得ることが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の発明に依れば、振動板と一体化した接点端子部分を導電性薄膜で構成することによって接点端子による振動板の音響特性への影響を最小限に抑え、良好な音響特性を得ることが出来る。
【００２８】
請求項３記載の発明に依れば、振動板をフレキシブルプリント基板とすることで振動板に接点端子部分を設けることが容易になると共に、導電性薄膜によって接点端子を形成する際、振動板と端子を容易に一体化することが可能となる。
【００２９】
前述したように、請求項３に記載した発明に於いて、該発明ではフレキシブルプリント基板を振動板として使用することを特徴としている。この為、従来の金属材料を用いた振動板と比較して振動板全体の軽量化を図る事が可能となり、出力音圧レベルを向上させることができる。
【００３０】
又、振動板の厚みを薄くする事によって共振周波数に関しても従来の樹脂製振動板より低くすることができ、低音に於ける再生帯域を広くとることが可能となる。
【００３１】
請求項４記載の発明に依れば、振動板の端子をボイスコイルの給電端子として使用することで、別途音響用の端子を設ける必要が無くなり、部品点数を減らしてコストを下げることが出来る。
【００３２】
請求項５記載の発明に依れば、補強部を設けることによって振動板の分割振動を抑え、剛性を上げることで高音域での再生帯域を広く取ることができ、良好な音響特性を得ることが可能となる。
【００３３】
請求項３に関する発明の効果において説明したように、本発明では振動板と接点端子を一体化する事による部品点数の削減、部品全体の厚みに関する薄型化だけで無く、プリント基板を振動板材料として使用する事で、製造の容易化、振動板重量の軽量化、及び共振周波数が低くなる事による低音再生帯域の拡大という効果を得ている。
【００３４】
請求項５では、これらの効果に加え、補強部を設ける事による分割振動の抑制と、剛性の向上による高音での再生帯域の拡大という効果を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に図１〜図３を用いて本発明における実施形態を説明する。
【実施例１】
【００３６】
図１に本実施例で用いる振動板を示す。
【００３７】
本実施例に於いて示す基板１は、振動板構造の簡素化と振動板の軽量化を実現するため、厚さ２５μｍ〜５０μｍ程度のポリイミドフィルム、ガラスエポキシ等からなるフレキシブルプリント基板で構成しており、銅箔パターンからなる補強部２を放射状に設けることで振動板の形状による分割振動を低減している。
【００３８】
又、基板１端部に銅箔を用いて端子部分３を設けることで搭載する電気音響変換器を容易に薄型化する事が出来ると共に、部品点数の削減によってコストを減らすことが可能となる。
【００３９】
更に、基板１の形状をドーム型ではなく薄膜形状としたことで振動板自体の厚みを減らし、振動板全体に関して薄型、軽量化している。
【００４０】
このような構成としたことで、本実施例の振動板は従来の金属材料からなる振動板と比較して出力音圧レベルが約４ｄＢ向上している。
【００４１】
又、銅箔パターンで補強部２を構成したことによって分割振動を抑えながら共振周波数を従来よりも３０％程度低くしている。
【００４２】
図２に本発明の振動板を備えた多機能型電気音響変換器A、従来のドーム型振動板を備えた電気音響変換器B,多機能型電気音響変換器Cの側断面図を示す。
【００４３】
図２に示したA〜Cの電気音響変換器及び多機能型電気音響変換器は振動板２０に取り付けたコイル２１からなる可動部と、ポールピース２２、マグネット２３、ヨーク２４からなる磁気回路部との間に働く相互の磁気力によって可動部のコイル２１が振動し、振動板２０を振動させて音響を発生する構造となっている。
【００４４】
従来のドーム型振動板を用いた電気音響変換器B及び多機能型電気音響変換器Cを本実施例の振動板を設けた多機能型電気音響変換器Aと比較すると、振動板がドーム形状を有している為に厚みが増え、更に接点端子部２５を設けた事で幅方向のスペースに関しても多機能型音響変換器Aと比べて大きくなることが解る。
【００４５】
これは、接点端子を変換器本体に設ける際、端子部品を支持する部分が必要になることが原因であり、本発明では振動板２０とこの端子部品とを一体化することで支持部を無くし、厚み方向の寸法を減らしながら振動板２０の面積を広く取る事を可能としている。
【００４６】
図３に本実施例の振動板を用いた多機能型電気音響変換器の可動部と磁気回路部に関する分解斜視図を示す。
【００４７】
上記の実施例で示した振動板を使用したことにより、別途端子部品を設ける必要が無く、部品点数を減らすことで製造コストを低くすることが出来る。
【００４８】
以上述べたように、上記実施例に示した振動板を用いることで別途接点端子を設ける必要が無く、構造が簡単で薄型化しても良好な音響特性を得ることが可能な電気音響変換器用振動板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例に於いて用いる電気音響変換器用振動板
【図２】本発明の振動板を備えた多機能型電気音響変換器と従来のドーム型スピーカを用いた多機能型電気音響変換器及び電気音響変換器の側断面図
【図３】本発明の振動板を備えた多機能型電気音響変換器の可動部と磁気回路部に関する分解斜視図
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２ 補強部
３ 端子部
２０ 振動板
２１ ボイスコイル
２２ ポールピース
２３ マグネット
２４ ヨーク
２５ 接点端子部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種音響装置に用いられる振動板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気音響変換器用振動板は振動源の入力に対する追従性を向上させるために軽量、高強度、高内部損失という三つの特性を目標として開発されてきた。
【０００３】
一般に、周波数の高い高音域では立ち上がり、立ち下がりとも急な勾配となり、振動板の動作に関しても取り付けた振動源に対して追従する為、急な立ち上がり、立ち下がり特性が要求される。
【０００４】
同様に、周波数の低い低音域では立ち上がり、立ち下がり共に緩やかな勾配となり、振動板の動作に対しても緩やかな立ち上がり、立ち下がり特性が要求される。
【０００５】
基本的な振動板の特性として、振動板の径が大きくなるにしたがって振動源から振動板端部までの距離が長くなる為に振動の到達時間が長くなり、波長の長い低音での追従性が優れた振動板を得る事ができる。反対に振動板の径を小さくすれば振動源から振動板端部までの距離が短い為に振動の到達時間が短くなり、波長の短い高音での追従性に優れた振動板となる。
【０００６】
上記の理由により、屋内設置型の音響用スピーカでは複数の電気音響発生器を備え、再生する音域によって使用する音響発生器を変えることで広い周波数帯域に於いて良好な追従性を得ている。
【０００７】
しかしながら、ヘッドホンや携帯電話に搭載される比較的小型の電気音響発生器に関しては装置の大きさが限られている為、組み込む電気音響変換器の大きさが制限されて振動板の径が小さくなり、低域での再生帯域が狭くなってしまう。
【０００８】
このような比較的小型の電気音響発生器用振動板に関して、内周にセンタードーム、外周にサブドームを設けることで再生帯域を広くしたドーム型振動板が用いられており、中でも低音域で広い再生帯域を有する事を可能とした振動板が特許第３０４９５７０（以下特許文献１）として出願、登録されている。
【０００９】
前記特許文献１では、従来の樹脂系材料を用いたドーム型振動板に対し、振動板全体を薄く成形し、センタードーム部を補強フィルムで補強することによってサブドームの低域再生限界を維持しつつセンタードームの剛性を上げ、高域再生限界を上げることを可能としている。
【００１０】
また、補強フィルムを使用することによってセンタードームの剛性を均一に上げることができる。
【００１１】
更に、貼付に際して振動板と同質系のホットメルトを使用する為、センタードームの温度変化による感度、周波数応答のバラツキを最小限に抑え、生産性の高い方法で良好な音響特性を有する振動板を得ることが可能となる。
【００１２】
又、上記特許文献１のような均質な材料でセンタードームとサブドームを構成し、その厚さよって音響特性を向上するドーム型振動板とは別に、センタードームとサブドームに別の材料を用いることで広い再生帯域と良好な音響特性を備えた振動板が特許第３２１１５６６（以下特許文献２）として出願、登録されている。
【００１３】
前記特許文献２では、ドーム型に成型した基材のセンタードームとサブドームに異なる材料を含浸することで材質に制限されることなく低域、高域の音響特性を設定することを可能としている。
【００１４】
加えて、製造時にスクリーン印刷を使用する事で量産に対応しており、センタードームとサブドームの組み合わせを変えることで目標とする音響特性を容易に得ることができる。
【００１５】
更に、基材の材質を変えることで振動板全体の剛性を変化させることが出来る為、振動板全体の音響特性を基材で、高域、低域それぞれの音響特性を各ドーム部で設定することで用途に応じた音響特性を再現することが可能となる。
【００１６】
【特許文献１】特許第３０４９５７０号
【特許文献２】特許第３２１１５６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上述べた小型の電気音響変換器及び振動板に対して近年、搭載する携帯機器などの小型化に伴って薄型化が要求されており、上記ドーム型振動板はその構造上、薄型化すると分割振動が発生しやすくなるという課題がある。
【００１８】
又、平坦な金属製振動板を使った場合、剛性が高い為に高音で緻密な音質を得ることができる反面、低音での再生帯域幅を広く取ることが難しい。
【００１９】
加えて各振動板に関し、ボイスコイルの接点端子を別途設ける必要があり、薄型化に際して端子による制限ができてしまう。
【００２０】
上記の様な課題に対して、本発明では別途接点端子を設ける必要が無く、構造が簡単で薄型化しても良好な音響特性を得ることが可能な電気音響変換器用振動板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、請求項１では振動源を有し、該振動源の振動によって音響を発生する電気音響変換器用振動板において、
振動板に電気的接点端子を一体化して設けたことを特徴としている。
【００２２】
請求項２では、請求項１に於いて、前記給電端子が、前記振動板表面に一体化された導電性薄膜で有ることを特徴としている。
【００２３】
請求項３では、前記請求項１及び２に於いて、前記振動板が、フレキシブルプリント基板からなることを特徴としている。
【００２４】
請求項４では、前記請求項１〜３に於いて、該振動板に取り付けたボイスコイルが、前記振動板上に設けた接点端子に電気的に接続されている事を特徴としている。
【００２５】
請求項５では、前記請求項１〜４において、振動板が補強部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明に依れば、別途接点端子を設けることなく、簡単な構造で薄型化が容易な振動板を得ることが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の発明に依れば、振動板と一体化した接点端子部分を導電性薄膜で構成することによって接点端子による振動板の音響特性への影響を最小限に抑え、良好な音響特性を得ることが出来る。
【００２８】
請求項３記載の発明に依れば、振動板をフレキシブルプリント基板とすることで振動板に接点端子部分を設けることが容易になると共に、導電性薄膜によって接点端子を形成する際、振動板と端子を容易に一体化することが可能となる。
【００２９】
前述したように、請求項３に記載した発明に於いて、該発明ではフレキシブルプリント基板を振動板として使用することを特徴としている。この為、従来の金属材料を用いた振動板と比較して振動板全体の軽量化を図る事が可能となり、出力音圧レベルを向上させることができる。
【００３０】
又、振動板の厚みを薄くする事によって共振周波数に関しても従来の樹脂製振動板より低くすることができ、低音に於ける再生帯域を広くとることが可能となる。
【００３１】
請求項４記載の発明に依れば、振動板の端子をボイスコイルの給電端子として使用することで、別途音響用の端子を設ける必要が無くなり、部品点数を減らしてコストを下げることが出来る。
【００３２】
請求項５記載の発明に依れば、補強部を設けることによって振動板の分割振動を抑え、剛性を上げることで高音域での再生帯域を広く取ることができ、良好な音響特性を得ることが可能となる。
【００３３】
請求項３に関する発明の効果において説明したように、本発明では振動板と接点端子を一体化する事による部品点数の削減、部品全体の厚みに関する薄型化だけで無く、プリント基板を振動板材料として使用する事で、製造の容易化、振動板重量の軽量化、及び共振周波数が低くなる事による低音再生帯域の拡大という効果を得ている。
【００３４】
請求項５では、これらの効果に加え、補強部を設ける事による分割振動の抑制と、剛性の向上による高音での再生帯域の拡大という効果を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に図１〜図３を用いて本発明における実施形態を説明する。
【実施例１】
【００３６】
図１に本実施例で用いる振動板を示す。
【００３７】
本実施例に於いて示す基板１は、振動板構造の簡素化と振動板の軽量化を実現するため、厚さ２５μｍ〜５０μｍ程度のポリイミドフィルム、ガラスエポキシ等からなるフレキシブルプリント基板で構成しており、銅箔パターンからなる補強部２を放射状に設けることで振動板の形状による分割振動を低減している。
【００３８】
又、基板１端部に銅箔を用いて端子部分３を設けることで搭載する電気音響変換器を容易に薄型化する事が出来ると共に、部品点数の削減によってコストを減らすことが可能となる。
【００３９】
更に、基板１の形状をドーム型ではなく薄膜形状としたことで振動板自体の厚みを減らし、振動板全体に関して薄型、軽量化している。
【００４０】
このような構成としたことで、本実施例の振動板は従来の金属材料からなる振動板と比較して出力音圧レベルが約４ｄＢ向上している。
【００４１】
又、銅箔パターンで補強部２を構成したことによって分割振動を抑えながら共振周波数を従来よりも３０％程度低くしている。
【００４２】
図２に本発明の振動板を備えた多機能型電気音響変換器A、従来のドーム型振動板を備えた電気音響変換器B,多機能型電気音響変換器Cの側断面図を示す。
【００４３】
図２に示したA〜Cの電気音響変換器及び多機能型電気音響変換器は振動板２０に取り付けたコイル２１からなる可動部と、ポールピース２２、マグネット２３、ヨーク２４からなる磁気回路部との間に働く相互の磁気力によって可動部のコイル２１が振動し、振動板２０を振動させて音響を発生する構造となっている。
【００４４】
従来のドーム型振動板を用いた電気音響変換器B及び多機能型電気音響変換器Cを本実施例の振動板を設けた多機能型電気音響変換器Aと比較すると、振動板がドーム形状を有している為に厚みが増え、更に接点端子部２５を設けた事で幅方向のスペースに関しても多機能型音響変換器Aと比べて大きくなることが解る。
【００４５】
これは、接点端子を変換器本体に設ける際、端子部品を支持する部分が必要になることが原因であり、本発明では振動板２０とこの端子部品とを一体化することで支持部を無くし、厚み方向の寸法を減らしながら振動板２０の面積を広く取る事を可能としている。
【００４６】
図３に本実施例の振動板を用いた多機能型電気音響変換器の可動部と磁気回路部に関する分解斜視図を示す。
【００４７】
上記の実施例で示した振動板を使用したことにより、別途端子部品を設ける必要が無く、部品点数を減らすことで製造コストを低くすることが出来る。
【００４８】
以上述べたように、上記実施例に示した振動板を用いることで別途接点端子を設ける必要が無く、構造が簡単で薄型化しても良好な音響特性を得ることが可能な電気音響変換器用振動板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例に於いて用いる電気音響変換器用振動板
【図２】本発明の振動板を備えた多機能型電気音響変換器と従来のドーム型スピーカを用いた多機能型電気音響変換器及び電気音響変換器の側断面図
【図３】本発明の振動板を備えた多機能型電気音響変換器の可動部と磁気回路部に関する分解斜視図
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２ 補強部
３ 端子部
２０ 振動板
２１ ボイスコイル
２２ ポールピース
２３ マグネット
２４ ヨーク
２５ 接点端子部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源を有し、該振動源の振動によって音響を発生する電気音響変換器用振動板において、
該振動板に電気的接点端子を一体化して設けたことを特徴とする電気音響変換器用振動板。
【請求項２】
前記給電端子が、前記振動板表面に一体化された導電性薄膜で有ることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器用振動板。
【請求項３】
前記振動板が、フレキシブルプリント基板からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気音響変換器用振動板。
【請求項４】
前記振動板に於いて、該振動板に取り付けたボイスコイルが、前記振動板上に設けた接点端子に電気的に接続されている事を特徴とする請求項１〜３記載の電気音響変換器用振動板。
【請求項５】
前記振動板が、補強部を有することを特徴とする請求項１〜４記載の電気音響発生器用振動板。
【請求項１】
振動源を有し、該振動源の振動によって音響を発生する電気音響変換器用振動板において、
該振動板に電気的接点端子を一体化して設けたことを特徴とする電気音響変換器用振動板。
【請求項２】
前記給電端子が、前記振動板表面に一体化された導電性薄膜で有ることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器用振動板。
【請求項３】
前記振動板が、フレキシブルプリント基板からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気音響変換器用振動板。
【請求項４】
前記振動板に於いて、該振動板に取り付けたボイスコイルが、前記振動板上に設けた接点端子に電気的に接続されている事を特徴とする請求項１〜３記載の電気音響変換器用振動板。
【請求項５】
前記振動板が、補強部を有することを特徴とする請求項１〜４記載の電気音響発生器用振動板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１１０３５６（Ｐ２００７−１１０３５６Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９８３２６（Ｐ２００５−２９８３２６）
【出願日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（０００２４０４７７）並木精密宝石株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（０００２４０４７７）並木精密宝石株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
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