(57)【要約】【課題】汎用スピーカと低音域専用スピーカとの併用効果を改善することが可能なオーディオ信号処理装置を提供すること。【解決手段】実施形態のオーディオ信号処理装置は、第１の音域成分を再生するための第１のスピーカの特性に応じて、入力オーディオ信号から前記第１の音域成分に対応した第１の信号及び第２の音域成分に対応した第２の信号を生成する信号処理手段と、前記第１のスピーカの接続を検出する検出手段と、前記第１のスピーカの検出に応じて、前記第２の信号を第２のスピーカへ出力する出力手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の音域成分を再生するための第１のスピーカの特性に応じて、入力オーディオ信号から、前記第１の音域成分に対応した第１の信号及び第２の音域成分に対応した第２の信号を生成する信号処理手段と、
前記第１のスピーカの接続を検出する検出手段と、
前記第１のスピーカの検出に応じて、前記第２の信号を第２のスピーカへ出力する出力手段と、
を備えたオーディオ信号処理装置。
【請求項２】
前記出力手段は、前記第１のスピーカの検出に応じて、前記第１の信号を前記第１のスピーカへ出力することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
【請求項３】
前記出力手段は、前記第１のスピーカの未検出に応じて、入力オーディオ信号に対応する第３の信号を前記第２のスピーカへ出力することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
【請求項４】
前記検出手段は、フィルタリング処理を介して入力オーディオ信号から前記第１の音域成分を抽出して前記第１の音域成分を再生可能に構成された第１の種別の前記第１のスピーカ、及びフィルタリング処理を介さずに前記第１の音域成分を再生可能に構成された第２の種別の前記第１のスピーカのうちの、前記第２の種別の前記第１のスピーカを検出し、
前記出力手段は、前記第２の種別の前記第１のスピーカの検出に応じて、前記第１の信号を前記第１のスピーカへ出力し、前記第２の信号を前記第２のスピーカへ出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記第１のスピーカの接続を示す入力情報に基づき、前記第１のスピーカを検出することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
【請求項６】
前記出力手段は、前記第１のスピーカの検出に応じて、前記第１の音域成分及び前記第２の音域成分を再生するための前記第２のスピーカに対して前記第２の信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
【請求項７】
前記信号処理手段は、前記第１のスピーカの特性と前記第２のスピーカの特性とに応じて、前記第１の音域成分及び前記第１の音域成分より高音域の前記第２の音域成分を生成することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
【請求項８】
第１の音域成分を再生するための第１のスピーカの特性に応じて、入力オーディオ信号から、前記第１の音域成分に対応した第１の信号及び第２の音域成分に対応した第２の信号を生成し、
前記第１のスピーカの検出に応じて、前記第１の信号を前記第１のスピーカへ出力するとともに、前記第２の信号を第２のスピーカへ出力するオーディオ信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、入力オーディオ信号から低音域成分信号及び中高音域成分信号を生成するオーディオ信号処理装置及びオーディオ信号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
低音域専用スピーカとして、ウーファ又はサブウーファが知られている。一つの汎用スピーカだけで全音域成分を含む入力オーディオ信号を出力する場合に比して、汎用スピーカとサブウーファとを併用し、低音域成分をサブウーファで出力することにより、より迫力のある低音を楽しむことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１１６５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
汎用スピーカとサブウーファとの併用時には、サブウーファにより低音が再生されるが、汎用スピーカでも低音が再生される。このような汎用スピーカとサブウーファとの併用環境では、汎用スピーカとサブウーファとの併用効果を十分に得ることが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、例えば、汎用スピーカと低音域専用スピーカとの併用効果を改善することが可能なオーディオ信号処理装置及びオーディオ信号処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のオーディオ信号処理装置は、第１の音域成分を再生するための第１のスピーカの特性に応じて、入力オーディオ信号から前記第１の音域成分に対応した第１の信号及び第２の音域成分に対応した第２の信号を生成する信号処理手段と、前記第１のスピーカの接続を検出する検出手段と、前記第１のスピーカの検出に応じて、前記第２の信号を第２のスピーカへ出力する出力手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態のオーディオ信号処理装置の一例を示すブロック図である。
【図２】第１の信号処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】第２の信号処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態のオーディオ信号処理装置の一例を示すブロック図である。例えば、オーディオ信号処理装置１０は、デジタルＴＶに適用することができる。
【００１０】
図１に示すように、オーディオ信号処理装置１０は、オーディオ信号入力部１１、オーディオ信号処理モジュール１２、デジタルパワーアンプ１３、内蔵スピーカ（第２のスピーカ）１４、サブウーファ用Ｄ／Ａコンバータ１５、サブウーファ出力部１６、検出モジュール１７、制御モジュール１８を備えている。
【００１１】
オーディオ信号処理装置１０は、サブウーファ出力部１６を介して、第１の低音域出力装置２０（第１のスピーカ）又は第２の低音域出力装置３０と接続可能に構成されている。第１の低音域出力装置２０は、例えば専用サブウーファであり、セレクター２１、フィルター２２、パワーアンプ２３、スピーカ２４を備えている。一方の第２の低音域出力装置３０は、例えば通常サブウーファであり、フィルター３２、パワーアンプ３３、スピーカ３４を備えている。
【００１２】
第１の低音域出力装置２０は、低音成分の出力に特化したスピーカであり、例えば、第１の低音域出力装置２０のセレクター２１は、低音域成分（第１の音域成分）及び中高音域成分（第２の音域成分）を含む全音域オーディオ信号の入力に対応して、この全音域オーディオ信号をフィルター２２へ出力する。フィルター２２は、この全音域オーディオ信号の中高音域成分を遮断する。つまり、フィルター２２は、この全音域オーディオ信号から低音域成分を抽出する。パワーアンプ２３は、抽出された低音域成分を増幅し、スピーカ２４は、増幅された低音域成分を出力する。また、第１の低音域出力装置２０のセレクター２１は、低音域成分（第１の音域成分）の入力に対応して、この低音域成分をパワーアンプ２３へ出力する。パワーアンプ２３は、低音域成分を増幅し、スピーカ２４は、増幅された低音域成分を出力する。例えば、セレクター２１は、入力信号成分に基づき、全音域オーディオ信号又は低音域成分信号の入力を検出し、全音域オーディオ信号を検出した場合には全音域オーディオ信号をフィルター２２へ出力し、低音域成分信号を検出した場合には低音域成分をパワーアンプ２３へ出力する。
【００１３】
一方の第２の低音域出力装置３０も、低音成分の出力に特化したスピーカであり、例えば、第２の低音域出力装置３０のフィルター３２は、入力される全音域オーディオ信号から低音域成分を抽出し、パワーアンプ３３は、抽出された低音域成分を増幅し、スピーカ３４は、増幅された低音域成分を出力する。
【００１４】
つまり、第１の低音域出力装置２０は、上記したような全音域オーディオ信号の入力及び低音域成分の入力の両方に対応可能に構成されており、低音域成分の入力時にはフィルタリング処理をスルーすることができる。第２の低音域出力装置３０は、全音域オーディオ信号の入力に対応可能に構成されている。
【００１５】
オーディオ信号処理装置１０が、上記したような構成の第１の低音域出力装置２０又は第２の低音域出力装置３０と接続可能に構成されていることを前提として、オーディオ信号処理装置１０について説明する。
【００１６】
検出モジュール１７は、サブウーファ出力部１６に対してスピーカが接続されていること又は接続されていないことを検出可能に構成されており、さらに、サブウーファ出力部１６に対して接続されたスピーカの種類及び特性のうちの少なくとも一方を検出可能に構成されている。検出モジュール１７は、スピーカの種類及び特性のうちの少なくとも一方の検出結果に応じてサブウーファ出力部１６に対する第１の低音域出力装置２０の接続、又はサブウーファ出力部１６に対する第２の低音域出力装置３０の接続を検出することができる。
【００１７】
例えば、検出モジュール１７は、スイッチにより構成され、スイッチの設定に基づき、スピーカの種類及び特性のうちの少なくとも一方を検出したり、さらにはスピーカ未接続を検出したりすることができる。つまり、検出モジュール１７は、第１の低音域出力装置２０の接続、第２の低音域出力装置３０の接続、又はスピーカ未接続を検出することができる。
【００１８】
或いは、検出モジュール１７は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）を介して入力された制御信号に基づき、スピーカの種類及び特性のうちの少なくとも一方を検出したり、さらにはスピーカ未接続を検出したりすることができる。つまり、検出モジュール１７は、第１の低音域出力装置２０の接続、第２の低音域出力装置３０の接続、又はスピーカ未接続を検出することができる。
【００１９】
或いは、検出モジュール１７は、設定画面等を介して入力されたスピーカ設定情報に基づき、スピーカの種類及び特性のうちの少なくとも一方を検出したり、さらにはスピーカ未接続を検出したりすることができる。つまり、検出モジュール１７は、第１の低音域出力装置２０の接続、第２の低音域出力装置３０の接続、又はスピーカ未接続を検出することができる。
【００２０】
検出モジュール１７による第１の低音域出力装置２０の接続、第２の低音域出力装置３０の接続、又はスピーカ未接続の検出手法は、上記だけに限定されるものではなく、その他、各種方法を適用することができる。
【００２１】
検出モジュール１７による第１の低音域出力装置２０の接続、第２の低音域出力装置３０の接続、又はスピーカ未接続の検出結果は、制御モジュール１８に通知される。制御モジュール１８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成することができる。制御モジュール１８は、第１の低音域出力装置２０の接続、第２の低音域出力装置３０の接続、又はスピーカの未接続の検出結果、及び内蔵スピーカ１４の特性に応じて、オーディオ信号処理モジュール１２の信号処理を制御する。
【００２２】
オーディオ信号処理モジュール１２は、オーディオ用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成することができる。例えば、オーディオ信号処理モジュール１２は、帯域制限回路を備え、制御モジュール１８の信号処理制御に応じて、オーディオ信号入力部１１を介して入力された入力オーディオ信号（全音域オーディオ信号）に対して帯域制限処理を実行する。例えば、オーディオ信号処理モジュール１２は、制御モジュール１８の信号処理制御に応じて、全音域オーディオ信号から低音域成分（第１の音域成分）に対応した第１の信号、及び中高音域成分（第２の音域成分）に対応した第２の信号を生成可能に構成されている。
【００２３】
例えば、オーディオ信号処理モジュール１２は、単純に、全音域オーディオ信号から所定の低音域成分と所定の中高音域成分とを分離するのではなく、第１の低音域出力装置２０又は第２の低音域出力装置３０の特性と内蔵スピーカ１４の特性とに応じて、全音域オーディオ信号から低音域成分（第１の音域成分）に対応した第１の信号、及び中高音域成分（第２の音域成分）に対応した第２の信号を生成することができる。つまり、オーディオ信号処理モジュール１２は、第１の低音域出力装置２０又は第２の低音域出力装置３０の特性と内蔵スピーカ１４の特性とに応じて、最適化された第１の信号及び第２の信号を生成することができる。
【００２４】
さらに、オーディオ信号処理モジュール１２は、制御モジュール１８の信号処理制御に応じて、第１、第２、第３の出力処理を選択的に実行する。第１の出力処理は、最適化された第１の信号をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力し、また、最適化された第２の信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する処理である。第２の出力処理は、全音域オーディオ信号をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力し、また、最適化された第２の信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する処理である。第３の出力処理は、全音域オーディオ信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する処理である。
【００２５】
例えば、制御モジュール１８は、検出モジュールから第１の低音域出力装置２０の接続検出の通知を受けると、オーディオ信号処理モジュール１２に対して第１の出力処理の選択を通知する。これにより、オーディオ信号処理モジュール１２は、第１の出力処理を選択し、最適化された第１の信号をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力し、また、最適化された第２の信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する。
【００２６】
デジタルパワーアンプ１３は、最適化された第２の信号の入力に対応して、最適化された第２の信号を増幅し、内蔵スピーカ１４は、増幅された第２の信号を出力する。また、サブウーファ用ＤＡコンバータ１５は、最適化された第１の信号の入力に対応して、最適化された第１の信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換し、サブウーファ出力部１６は、アナログ信号に変換された第１の信号を出力する。このケースでは、上記説明したように、サブウーファ出力部１６を介して第１の低音域出力装置２０が接続されていることになり、第１の低音域出力装置２０は、第１の信号の入力に対応して（つまり低音域成分の入力に対応して）、パワーアンプ２３を介してこの第１の信号をスピーカ２４から出力する。つまり、第１の低音域出力装置２０は、フィルター２２を介さずに第１の信号をスピーカ２４から出力する。
【００２７】
また、制御モジュール１８は、検出モジュールから第２の低音域出力装置３０の接続検出の通知を受けると、オーディオ信号処理モジュール１２に対して第２の出力処理の選択を通知する。これにより、オーディオ信号処理モジュール１２は、第２の出力処理を選択し、全音域オーディオ信号をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力し、また、最適化された第２の信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する。
【００２８】
デジタルパワーアンプ１３は、最適化された第２の信号の入力に対応して、最適化された第２の信号を増幅し、内蔵スピーカ１４は、増幅された第２の信号を出力する。また、サブウーファ用ＤＡコンバータ１５は、全音域オーディオ信号の入力に対応して、全音域オーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換し、サブウーファ出力部１６は、アナログ信号に変換された全音域オーディオ信号を出力する。このケースでは、上記説明したように、サブウーファ出力部１６を介して第２の低音域出力装置３０が接続されていることになり、第２の低音域出力装置３０は、フィルター３２により全音域オーディオ信号から低音域成分を抽出し、パワーアンプ３３により低音域成分を増幅して、スピーカ３４により低音域成分を出力する。
【００２９】
また、制御モジュール１８は、検出モジュールからスピーカの未接続の通知を受けると、オーディオ信号処理モジュール１２に対して第３の出力処理の選択を通知する。これにより、オーディオ信号処理モジュール１２は、第３の出力処理を選択し、全音域オーディオ信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する。
【００３０】
デジタルパワーアンプ１３は、全音域オーディオ信号の入力に対応して、全音域オーディオ信号を増幅し、内蔵スピーカ１４は、増幅された全音域オーディオ信号を出力する。
【００３１】
以上により、オーディオ信号処理装置は、第１の低音域出力装置２０の接続、第２の低音域出力装置３０の接続、又はスピーカ未接続に応じた適切な信号を出力することができる。例えば、内蔵スピーカ１４が、低音域成分を遮断したオーディオ信号（中高音域成分）を出力する第１のケースと、低音域成分を遮断していないオーディオ信号（全音域成分）を出力する第２のケースとを比較すると、内蔵スピーカ１４は、第１のケースの方が第２のケースよりも、中高音域成分を高品質に再生することができる。つまり、上記した第１の出力処理又は第２の出力処理により、内蔵スピーカ１４は、中高音域成分を高品質に再生することができる。言い換えれば、第１の出力処理又は第２の出力処理により、内蔵スピーカ１４と第１の低音域出力装置２０又は第２の低音域出力装置３０との十分な併用効果を得ることができる。
【００３２】
次に、図２を参照し、第１の信号処理の一例について説明する。図２に示すように、検出モジュール１７が、サブウーファ設定を検出すると、つまり、サブウーファの接続有りを検出すると（ＳＴ１０１）（ＳＴ１０２、ＹＥＳ）、オーディオ信号処理モジュール１２は、サブウーファ設定検出に基づき、全音域オーディオ信号から、中高音域成分を遮断した低音域成分をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力し（ＳＴ１０３）、また、全音域オーディオ信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する。これにより、サブウーファにより低音域成分が出力されるが、内蔵スピーカ１４により全音域オーディオ信号（低音域成分を含む）も出力されてしまう。
【００３３】
検出モジュール１７が、サブウーファ未設定を検出すると、つまり、サブウーファの接続無しを検出すると（ＳＴ１０１）（ＳＴ１０２、ＮＯ）、オーディオ信号処理モジュール１２は、サブウーファ未設定検出に基づき、全音域オーディオ信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力する。つまり、中高音域成分を遮断した低音域成分をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力しない（ＳＴ１０４）。
【００３４】
例えば、内蔵スピーカ１４が、低音域再生能力の低いスピーカである場合であっても、上記説明した第１の信号処理では、常時（サブウーファの接続に関係なく）、内蔵スピーカ１４は、低音域成分を遮断していないオーディオ信号（全音域成分）を出力することになる。これにより、内蔵スピーカ１４からの出力品質が低下することがあり、その結果、内蔵スピーカ１４とサブウーファとの併用効果が薄れることがある。
【００３５】
次に、図３を参照し、第２の信号処理の一例について説明する。図３に示すように、検出モジュール１７が、サブウーファ設定を検出すると、つまり、サブウーファの接続有りを検出すると（ＳＴ２０１）（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）、オーディオ信号処理モジュール１２は、サブウーファ設定検出に基づき、全音域オーディオ信号から、中高音域成分を遮断した低音域成分をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力する（ＳＴ２０３）。検出モジュール１７が、サブウーファ未設定を検出すると、つまり、サブウーファの接続無しを検出すると（ＳＴ２０１）（ＳＴ２０２、ＮＯ）、オーディオ信号処理モジュール１２は、サブウーファ未設定検出に基づき、全音域オーディオ信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力し、中高音域成分を遮断した低音域成分をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力しない（ＳＴ２０４）。
【００３６】
さらに、検出モジュール１７が、専用サブウーファ（第１の低音域出力装置２０）を検出している場合には（ＳＴ２０５）（ＳＴ２０６、ＹＥＳ）、オーディオ信号処理モジュール１２は、専用サブウーファの特性と内蔵スピーカ１４の特性とに応じて、最適化された第１の信号（全音域オーディオ信号の中高音域成分を遮断した低音域成分）、及び最適化された第２の信号（全音域オーディオ信号の低音域成分を遮断した中高音域成分）を生成し、最適化された第１の信号は、サブウーファ用ＤＡコンバータ１５を介して、専用サブウーファから出力され、最適化された第２の信号は、デジタルパワーアンプ１３を介して、内蔵スピーカ１４から出力される（ＳＴ２０７）（ＳＴ２０８）。
【００３７】
検出モジュール１７が、サブウーファを一切検出していない場合には（ＳＴ２０２、ＮＯ）（ＳＴ２０６、ＮＯ）、オーディオ信号処理モジュール１２は、全音域オーディオ信号をデジタルパワーアンプ１３へ出力し、中高音域成分を遮断した低音域成分をサブウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力しない（ＳＴ２０９）。
【００３８】
検出モジュール１７が、専用サブウーファは検出していないが通常サブウーファを検出している場合には（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）（ＳＴ２０６、ＮＯ）、オーディオ信号処理モジュール１２は、全音域オーディオ信号をデジタルパワーアンプ１３とウーファ用ＤＡコンバータ１５とへ出力する。或いは、オーディオ信号処理モジュール１２は、低音域成分を遮断した中高音域成分をデジタルパワーアンプ１３へ出力し、全音域オーディオ信号をウーファ用ＤＡコンバータ１５へ出力する。
【００３９】
例えば、内蔵スピーカ１４が、低音域再生能力の低いスピーカであることを前提とすると、内蔵スピーカ１４に対して低音域成分が入力されることにより音質低下が懸念される。例えば、キャビネットの共振、ポートノイズ、歪などの発生による音質低下が懸念される。つまり、内蔵スピーカ１４と専用サブウーファ（第１の低音域出力装置２０）とを併用しても、内蔵スピーカ１４に対して低音域成分が入力されてしまうと、内蔵スピーカ１４と専用サブウーファとの併用効果が薄れてしまう。
【００４０】
上記説明したように、第２の信号処理では、専用サブウーファの接続時には、内蔵スピーカ１４に対して低音域成分を遮断（減衰）した中高音域成分を入力し、また、専用サブウーファに対して中高音域成分を遮断（減衰）した低音域成分を入力する。これにより、例えば、キャビネットの共振、ポートノイズ、歪などの発生を抑制することができ、内蔵スピーカ１４と専用サブウーファとの十分な併用効果を得ることができる。また、通常サブウーファの接続時にも、内蔵スピーカ１４に対して低音域成分を遮断した中高音域成分を入力することができるので、内蔵スピーカ１４と専用サブウーファとの併用効果を得ることができる。
【００４１】
上記したように、オーディオ信号処理装置は、第２の信号処理を実行することができ、これにより、内蔵スピーカ１４と専用サブウーファとの役割分担を明確にすることができる。つまり、オーディオ信号処理装置は、第２の信号処理により、内蔵スピーカ１４には中高音域成分の出力を任せ、内蔵スピーカ１４には低音域成分の出力を任せることができる。その結果、内蔵スピーカ１４は低音域成分の出力負担が減り、内蔵スピーカ１４の出力の歪を低減することができ、キャビネット共振も低減することができ、良好な音質を確保することができる。
【００４２】
また、オーディオ信号処理装置は、帯域制限機能の無いサブウーファの接続検出時には、帯域制限した低音域成分を出力することができ、帯域制限機能の有るサブウーファの接続検出時には帯域制限しない全音域オーディオ信号を出力することができる。つまり、オーディオ信号処理装置は、サブウーファの特性に応じた適切な信号を出力することもできる。
【００４３】
なお、上記したモジュールとは、ハードウェアで実現するものであっても良いし、ＣＰＵ等を使ってソフトウェアで実現するものであってもよい。
【００４４】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決できる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００４５】
１０…オーディオ信号処理装置、１１…オーディオ信号入力部、１２…オーディオ信号処理モジュール、１３…デジタルパワーアンプ、１４…内蔵スピーカ、１５…サブウーファ用Ｄ／Ａコンバータ、１６…サブウーファ出力部、１７…検出モジュール、１８…制御モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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