(57)【要約】【課題】  厚さを縮小し、パワーファクター、音質及び音量を大幅に向上することができるスピーカの構造を提供する。【解決手段】  スピーカ４０の枠本体４１の一側面にダイヤフラム４２が設けられ、ダイヤフラム４２と枠本体４１の間に共振チャンバー４３が形成され、ダイヤフラム４２の中央位置に磁気エレメント４５が設けられている。枠本体４１の内側中央位置に設けられているコイルセット４４が励磁されて共振チャンバー４３の中央に磁力線の変化が発生した場合、磁気エレメント４５は磁力線の変化によって形成された吸着、排斥作用によってコイルセット４４の中央または周縁位置の予め残された空間内で上下に移動し、ダイヤフラム４２を振動させて音声を発生させる。可動套４５２の外縁のダイヤフラム４２に隣接する位置に波浪状の減衰膜４６が設けられ、減衰膜４６は径方向に沿って延伸し、枠本体４１の共振チャンバー４３内の適当個所に連接される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気エレメントをダイヤフラムに取り付けたスピーカの構造であって、
枠本体を備え、その枠本体の一側の中央位置は凹陥して共振チャンバーを形成し、前記枠本体の周縁にはダイヤフラムが貼り付けられ、そのダイヤフラムは共振チャンバーの方向へ向かって延伸し、
中心柱を備え、その中心柱は枠本体の共振チャンバー底部の中央位置に設けられ、
コイルセットを備え、そのコイルセットは中心柱に取り付けられ、
磁気エレメントを備え、その磁気エレメントの一端はダイヤフラムの中央位置に取り付けられ、前記磁気エレメントの共振チャンバーに向かう一端の中央位置には貫通孔が設けられ、その貫通孔の口径がコイルセットの外径よりやや大きいことにより、磁気エレメントの他端は前記貫通孔を通り貫き、可動に前記コイルセットに取り付けられることを特徴とするスピーカの構造。
【請求項２】
前記磁気エレメントは磁性の高い永久磁石であり、その永久磁石の一端は直接ダイヤフラムの中央位置に取り付けられ、他端は中央に設けられている貫通孔を通じて可動にコイルセットに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のスピーカの構造。
【請求項３】
前記磁気エレメントは、
可動套を有し、その可動套は中空であり、一端がダイヤフラムの中央位置に取り付けられ、
永久磁石を有し、その永久磁石が可動套の他端に連接されることにより、永久磁石の中央に設けられている貫通孔は可動にコイルセットに組み付けられることを特徴とする請求項１に記載のスピーカの構造。
【請求項４】
前記磁気エレメントのダイヤフラムに隣接する位置に波浪状に現れる減衰膜が設けられ、その減衰膜は径方向に沿って延伸し、枠本体の共振チャンバー内の適当位置までに連接されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカの構造。
【請求項５】
前記共振チャンバー底部のコイルセットに隣接する位置に別のコイルセットが設け加えられ、その別のコイルセットの内径はコイルセットの外径よりやや大きくされて二つのコイルセットは予め互いに隙間を保ち、前記磁気エレメントがその二つのコイルセットに励磁されると上下に振動を発生し、前記隙間の中で移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のスピーカの構造。
【請求項６】
磁気エレメントをダイヤフラムに取り付けたスピーカの構造であって、
枠本体を備え、その枠本体の一側の中央位置は凹陥して共振チャンバーを形成し、前記枠本体の周縁にはダイヤフラムが貼り付けられ、そのダイヤフラムは共振チャンバーの方向へ向かって延伸し、前記枠本体の共振チャンバー底部の中央位置には中央貫通孔が設けられ、
磁気エレメントを備え、その磁気エレメントの一端はダイヤフラムの中央位置に取り付けられ、
コイルセットを備え、そのコイルセットの中央位置には別の貫通孔が設けられ、その別の貫通孔の口径が磁気エレメントの外径よりやや大きいことにより、磁気エレメントの他端は貫通孔内で上下に移動可能であることを特徴とするスピーカの構造。
【請求項７】
前記磁気エレメントは磁性の高い永久磁石でもよく、その永久磁石の一端は直接ダイヤフラムの中央位置に取り付けられ、他端はコイルセットの中央に設けられている別の貫通孔内に可動に設置されることを特徴とする請求項６に記載のスピーカの構造。
【請求項８】
前記磁気エレメントは、
可動套を有し、その可動套は中空であり、一端がダイヤフラムの中央位置に取り付けられ、
永久磁石を有し、その永久磁石が可動套の他端に連接されることにより、永久磁石はコイルセットの中央に設けられている別の貫通孔内に可動に設置されることを特徴とする請求項６に記載のスピーカの構造。
【請求項９】
前記磁気エレメントのダイヤフラムに隣接する位置に波浪状に現れる減衰膜が設けられ、その減衰膜は径方向に沿って延伸し、枠本体の共振チャンバー内の適当位置までに連接されることを特徴とする請求項６に記載のスピーカの構造。
【請求項１０】
前記枠本体の共振チャンバーの底縁に設けられている中央貫通孔の外縁に波浪状に現れる補助減衰膜を設け加えてもよく、前記磁気エレメントの共振チャンバー底縁に面する一端には連接棒が設けられ、その連接棒の他端はコイルセットの中央に設けられている別の貫通孔を通り貫き、補助減衰膜の中央位置に連接固定されることを特徴とする請求項９に記載のスピーカの構造。
【請求項１１】
前記共振チャンバー底部に設けられているコイルセットの外縁には鉄芯が設け加えられてもよいことを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項に記載のスピーカの構造。
【請求項１２】
前記コイルセットの中央に設けられている別の貫通孔の内縁に鉄芯を設け加えてもよく、その鉄芯の中央位置には貫通孔が設けられ、その貫通孔の口径が磁気エレメントの外径よりやや大きくされていることにより、前記磁気エレメントの他端は貫通孔内で上下に移動可能であることを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項に記載のスピーカの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカの構造に関し、特に磁気エレメントをダイヤフラムに取り付け、スピーカのコイルセットが励磁されて磁力線の変化が発生した場合、磁気エレメントはコイルの中央または周縁の予め残された空間内で振動を発生し、並びにダイヤフラムを動かして音声を発生させるスピーカの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的スピーカ１０の構造には図１に示す如く、鉄枠１１が含まれ、その鉄枠１１の一側中央には凹陥した共振チャンバー１２が形成され、それの周縁にはダイヤフラム１３が貼り付けられている。そのダイヤフラム１３は共振チャンバー１２の方向へ向かって凹陥し、かつそれの中央位置には可動套１４の一端が取り付けられ、その可動套１４の他端外縁には一組のコイル１５が巻き付けてあり、可動套１４のダイヤフラム１３及びコイル１５の連接端の間には波浪状に現れる減衰膜１６が設けられる。その減衰膜１６は径方向に沿って延伸し、鉄枠１１の共振チャンバー１２内の適当個所まで連接される。その鉄枠１１の他側には開口１７が設けられ、開口１７の周縁には固定台１８が設けられており、その固定台１８一端の開口１７に対応する位置には貫通孔１９が設けられ、その開口１７及び貫通孔１９の口径は丁度可動套１４のコイル１５が巻き付けられている一端を固定台１８に通り貫かせることができる。その固定台１８の他端には別の貫通孔２０が設けられ、その別の貫通孔２０は丁度T型断面のある鉄芯２１の中心柱２１１が通り貫き、並びにその中に固定し、かつ丁度その可動套１４のコイル１５が巻き付けられている一端の内径に通すことができ、固定台１８の周縁には永久磁石２２が取り付けてある。このような伝統的スピーカ１０の構造に於いて、コイル１５に電流が流れるとそれは励磁されて電磁効能を発生し、それに発生した磁力線は周縁に取り付けられている永久磁石２２に発生した磁力線と互いに吸着、排斥作用を起こす。よって、コイル１５に入力された電流の大きさと方向の変化に伴い、コイル１５が設けられている可動套１４は上下に振動し、更にダイヤフラム１３を動かしてスピーカ１０に音声を発生させる。
【０００３】
ところが、このような伝統的スピーカ１０の固定台１８、鉄芯２１、永久磁石２２等部品は重量と体積がかなり大きく、かつそれらは鉄枠１１のダイヤフラム１３の他側に対応して取り付けられているので、設計上に於いてそれらの厚さを終始有効に減らすことができない。また、可動套１４のコイル１５が巻き付けられている一端は固定台１８の中に通され、かつ鉄芯２１の中心柱２１１及び永久磁石２２間の限りある空間に位置しているので、部品組立時の難しさを増やすだけでなく、スペースの大きさが適当であるかかが直接スピーカ１０製作の善し悪しに影響する。この外、固定台１８底部に取り付けてある鉄芯２１も可動套１４の振動幅を制限しているので、スピーカ１０が高いパワーファクターの低周波数出力である場合、可動套１４に巻き付けられているコイル１５の一端は鉄芯２１と衝撃しやすく、可動套１４は変形してしまい、出力される音声効果は永久にひずみの問題が発生する。これら問題は伝統的スピーカ１０の容積を大幅に減らすことができず、かつ出力される音の質と量についても突破しにくい設計上の障害を形成する。
【０００４】
このことに鑑み、本発明の発明者は米国特許庁に新しいスピーカの構造設計に関する発明を提出し、特許を取得した（特許文献１参照）。図２に示す如く、その新しいスピーカの構造としては、スピーカ３０の枠本体３１の一側面にそれの周縁に沿ってダイヤフラム３２が取り付けられ、その枠本体３１とダイヤフラム３２の間には共振チャンバー３３が形成され、その枠本体３１の内側中央にはコイル３４が設けられている。このコイル３４が励磁されると共振チャンバー３３の中央で磁力線の変化が発生し、かつダイヤフラム３２のコイル３４の中央位置に対応して設けられた磁気エレメント３５はそれら磁力線の変化から形成される吸着、排斥効果によって上下に振動し、更にダイヤフラム３２を振動させて音声を発生させる。
【０００５】
スピーカ３０はその磁気エレメント３５を直接または間接的にダイヤフラム３２の中央位置に取り付けてあるので、図１に示す伝統的スピーカ１０の固定台１８、鉄芯２１、永久磁石２２等部品が占める空間を効果的に減少することができ、スピーカの厚さを大幅に縮小し、及び重さを軽くすることができる。この外、スピーカ３０では、コイル３４はスピーカ３０の枠本体３１上のダイヤフラム３２の内側面に対応する中央位置に取り付けられているので、コイル３４が励磁されると直接その磁気エレメント３５に対して吸着、排斥作用を発生し、更にダイヤフラム３２を動かして音声を発生させる。スピーカの組立構造を効果的に簡略化してコストを低減し、ダイヤフラム３２の振動幅を増やして音のひずみが起こらないようにし、かつスピーカの低音特性及びパワーファクターを大幅に向上し、伝統的スピーカの設計上の突破しにくい障害を有効に解決する。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第6,425,037号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、伝統的スピーカの固定台、鉄芯、永久磁石等部品が占める空間を効果的に減らし、スピーカの厚さを大幅に縮小することができるスピーカの構造を提供することにある。
本考案のもう一つの目的は、可動套の上下振動時に起こる偏り現象を完全に防止するだけでなく、ダイヤフラムの振動幅と安定度を効果的に増やして音のひずみをなくし、スピーカのパワーファクター、音質及び音量を大幅に向上することができるスピーカの構造を提供することにある。
【０００８】
本発明の更に一つの目的は、共振チャンバーの中央に発生する磁力線の密度を効果的に増やし、スピーカのパワーファクターを大幅に向上することができるスピーカの構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスピーカの構造は、スピーカの枠本体の一側面にそれの周縁に沿ってダイヤフラムが設けられ、そのダイヤフラムと枠本体の間には共振チャンバーが形成され、そのダイヤフラムの中央位置には共振チャンバーの方向に沿って磁気エレメントが設けられている。枠本体の内側中央位置に設けられているコイルセットが励磁されて共振チャンバーの中央に磁力線の変化が発生した場合、その磁気エレメントは磁力線の変化によって形成された吸着、排斥作用によってコイルセットの中央または周縁位置の予め残された空間内で上下に移動し、更にダイヤフラムを振動させて音声を発生させる。こうすれば伝統的スピーカの固定台、鉄芯及び永久磁石等部品が占める空間を効果的に減らし、スピーカの厚さを大幅に縮小することができる。
【００１０】
本考案のスピーカの構造には可動套の外縁のダイヤフラムに隣接する位置に波浪状に現れる減衰膜が設けられ、その減衰膜は径方向に沿って延伸し、枠本体の共振チャンバー内の適当個所に連接される。枠本体の共振チャンバー底縁中央位置には貫通孔が設けられ、その貫通孔の周縁に沿って波浪状に現れる補助減衰膜が設けられ、磁気エレメントの共振チャンバーに面する一端には連結棒が設けられ、その連結棒の他端は予めコイルセットの中央位置に設けられた別の貫通孔を貫き通って補助減衰膜の中央位置に連結される。コイルセットが励磁されて共振チャンバーの中央に磁力線の変化が発生した場合、磁気エレメントは減衰膜及び補助減衰膜の均衡作用を受けてコイルセット中央の別の貫通孔で平穏に上下移行する。更にダイヤフラムは振動を起こして音声を発生する。これにより、可動套の上下振動時に起こる偏り現象を完全に防止するだけでなく、ダイヤフラムの振動幅と安定度を効果的に増やして音のひずみをなくし、スピーカのパワーファクター、音質及び音量を大幅に向上することができる。
【００１１】
本発明のスピーカの構造には更にコイルセットの周縁位置に鉄芯を設け加え、そのコイルセットが励磁された場合、共振チャンバーの中央に発生する磁力線の密度を効果的に増やし、スピーカのパワーファクターを大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の第一の最適実施例に於いて、図３に示す如く、スピーカ４０には枠本体４１が含まれ、その枠本体４１一側の中央位置は凹陥して共振チャンバー４３を形成し、それの周縁にはダイヤフラム４２が貼り付けられ、そのダイヤフラム４２は共振チャンバー４３の方向へ向かって延伸し、かつそれの中央位置には磁気エレメント４５が取り付けられる。枠本体４１の共振チャンバー４３底部にある中央位置には中心柱４１１が設けられ、その中心柱４１１にはコイルセット４４が取り付けられ、磁気エレメント４５の共振チャンバー４３に向かう一端の中央位置には貫通孔４５３が設けられ、それの口径はコイルセット４４の外径よりやや大きいので、磁気エレメント４５の一端は丁度その貫通孔４５３を通り貫き、可動にコイルセット４４に取り付けることができる。
【００１３】
本実施例に於いて、コイルセット４４に電流が流れるとそれは励磁され、かつ共振チャンバー４３の中央位置に電磁効能が発生し、それに発生する磁力線は磁気エレメント４５が発生する磁力線と互いに吸着及び排斥作用を形成するので、そのコイルセット４４に入力される電流の大きさと方向の変化に伴い、磁気エレメント４５は上下に振動し、更にダイヤフラム４２を動かしてスピーカ４０に音声を発生させる。
【００１４】
本発明の第二の最適実施例を図４に示す。それは前記実施例に対し、共振チャンバー４３の底部にある中心柱４１１にコイルセット４４が取り付けられている外、共振チャンバー４３底部のコイルセット４４に隣接する位置に別のコイルセット４４２が設け加えられる。その別のコイルセット４４２の内径はコイルセット４４の外径よりやや大きくされてその二つのコイルセットは予め互いの隙間を保ち、磁気エレメント４５がそれらコイルセット４４、４４２に励磁されると上下に振動を発生し、その隙間の中で移動することができる。このようにフレキシブルにそれらコイルセット４４及び４４２のコイル数及び励磁強度を調整し、容易にスピーカ４０のパワーファクター及び音量を制御することができる。
【００１５】
前記二つの最適実施例に於いて、磁気エレメント４５は磁性の高い永久磁石でもよく、その永久磁石の一端は直接ダイヤフラム４２の中央位置に取り付けられ、それの他端は中央に設けられている貫通孔４５３を通じて可動にコイルセット４４に取り付けられ、またはコイルセット４４及び４４２間の隙間に取り付けられる。また、その二つの実施例に於いて、図３及び図４に示す如く、磁気エレメント４５は可動套４５２及び磁性の高い永久磁石４５１から組み合わすことができ、可動套４５２は中空のものであって、それの一端はダイヤフラム４２の中央位置に取り付けられ、他端は永久磁石４５１と連結される。その永久磁石４５１の中央に設けられている貫通孔４５３は丁度可動にコイルセット４４、またはコイルセット４４及び４４２間の隙間に組み付けられる。
【００１６】
本発明の前記二つの最適実施例に於いて、図３及び図４に示す如く、ダイヤフラム４２及び磁気エレメント４５の減衰効果を増やし、音質及び音量を校正するため、磁気エレメント４５または可動套４５２のダイヤフラム４２に隣接する位置に波浪状に現れる減衰膜４６を設けてもよい。その減衰膜４６は径方向に沿って延伸し、枠本体４１の共振チャンバー４３内にある適当位置までに連接される。
【００１７】
本発明の第三の最適実施例に於いて、図５に示す如く、スピーカ６０には枠本体６１が含まれ、その枠本体６１一側の中央は凹陥して共振チャンバー６３を形成し、それの周縁にはダイヤフラム６２が貼り付けられ、そのダイヤフラム６２は共振チャンバー６３の方向へ向かって延伸し、かつそれの中央位置には磁気エレメント６５が取り付けられる。枠本体６１の共振チャンバー６３底部にある中央位置には中央貫通孔６１１が設けられ、その中央貫通孔６１１内縁の共振チャンバー６３に向かう一側にはコイルセット６４が取り付けられ、そのコイルセット６４の中央位置には別の貫通孔６４１が設けられ、その別の貫通孔６４１の口径は磁気エレメント６５の外径よりやや大きいので、磁気エレメント６５の他端は丁度その貫通孔６４１内で上下に移動することができる。
【００１８】
本実施例に於いて、電流がコイルセット６４を流れるとそれは励磁され、かつ共振チャンバー６３の中央位置に電磁効能が発生し、それにより発生する磁力線は磁気エレメント６５が発生する磁力線と互いに吸着及び排斥作用が形成するので、コイルセット６４に入力される電流の大きさと方向の変化に伴い、磁気エレメント６５は上下の振動を発生し、更にダイヤフラム６２を動かしてスピーカ６０に音声を発生させる。
【００１９】
本発明の第四の最適実施例を図６に示す。それは前記第三の最適実施例に対し、共振チャンバー６３の底部に設けられているコイルセット６４の外縁に鉄芯６７が設け加えられる。コイルセット６４が励磁されて磁力線が発生した場合、それら磁力線は鉄芯６７の設置によってコイルセット６４の中央に設けられている別の貫通孔６４１位置に向かって引き締められ、別の貫通孔６４１内の磁力線の密度を効果的に増やすことができる。本実施例に於いて、その鉄芯６７はコイルセット６４の中央に設けられている別の貫通孔６４１の内縁に設置してもよい。この場合、鉄芯６７の中央位置には貫通孔が設けられ、その貫通孔の口径は磁気エレメント６５の外径よりやや大きくされているので、その磁気エレメント６５の他端は丁度貫通孔内で上下に移動することができる。このように、フレキシブルに違う導磁係数のある鉄芯６７を選択使用し、容易にスピーカ６０のパワーファクター及び音量を制御することができる。
【００２０】
前記第三、第四の二つの最適実施例に於いて、磁気エレメント６５は磁性の高い永久磁石でもよく、その永久磁石の一端は直接ダイヤフラム６２の中央位置に取り付けられ、それの他端は可動にコイルセット６４中央に設けられている別の貫通孔６４１内に設置される。また、その二つの実施例に於いて、更に図５及び図６に示す如く、磁気エレメント６５は可動套６５２及び磁性の高い永久磁石６５１から組み合わすことができ、可動套６５２は中空のものであって、それの一端はダイヤフラム６２の中央位置に取り付けられ、他端は永久磁石６５１と連結し、その永久磁石６５１は丁度可動にコイルセット６４の中央に設けられている別の貫通孔６４１内に設置される。
【００２１】
本発明の前記第三、第四の二つの最適実施例に於いて、図５及び図６に示す如く、ダイヤフラム６２及び磁気エレメント６５の減衰効果を増やし、音質及び音量を校正するため、磁気エレメント６５（または可動套６５２）のダイヤフラム６２に隣接する位置に波浪状に現れる減衰膜６６を設けてもよい。その減衰膜６６は径方向に沿って延伸して枠本体６１の共振チャンバー６３内の適当個所まで連接される。この外、その枠本体６１の共振チャンバー６３の底縁に設けられている中央貫通孔６１１の外縁に波浪状に現れる補助減衰膜６８を設け加えてもよく、その磁気エレメント６５の共振チャンバー６３底縁に面する一端には連接棒６５４が設けられ、その連接棒６５４の他端はコイルセット６４の中央に設けられている別の貫通孔６４１を通り貫き、補助減衰膜６８の中央位置に連接固定される。コイルセット６４が励磁されてそれの中央に磁力線の変化が発生した場合、磁気エレメント６５は減衰膜６６及び補助減衰膜６８の均衡作用を受けてコイルセット６４の中央の別の貫通孔６４１内で平穏に上下に移動し、更にダイヤフラム６２は振動が起きて音声を発生する。こうすれば可動套が上下時に起きる偏り現象を完全に防止することができ、かつダイヤフラムの振動幅及び安定性を効果的に増やし、ひずみを避け、スピーカのパワーファクター、音質及び音量を大幅に向上することができる。
【００２２】
本発明の前記複数の実施例に於いて、永久磁石は直接または間接的にダイヤフラムの中央位置に取り付けているので、伝統的スピーカの固定台、鉄芯、永久磁石等部品が占める空間を効果的に減少することができ、スピーカの厚さを大幅に縮小し、及び重さを軽くすることができる。この外、そのコイルセットは直接スピーカの枠本体の中央位置に取り付けられているので、コイルセットが励磁されたら直接その磁気エレメントに対して吸着、排斥作用を起こし、更にダイヤフラムを動かして音声を発生させ、スピーカの組立構造を効果的に簡略化してコストを減らし、ダイヤフラムの振動幅を増やして音のひずみが避けられ、スピーカの低音特性及びパワーファクターを大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】伝統的スピーカを示す断面図である。
【図２】特許文献１に開示されたスピーカを示す断面図である。
【図３】本発明の第一の最適実施例によるスピーカの構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第二の最適実施例によるスピーカの構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第三の最適実施例によるスピーカの構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第四の最適実施例によるスピーカの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
４０  スピーカ、４１  枠本体、４２  ダイヤフラム、４３  共振チャンバー、４４  コイル、４５  磁気エレメント、４６  減衰膜、６０  スピーカ、６１  枠本体、６２  ダイヤフラム、６３  共振チャンバー、６４  コイル、６５  磁気エレメント、６６  減衰膜、６７  鉄芯、６８  補助減衰膜、４１１  中心柱、４４２  別のコイルセット、４５１  永久磁石、４５２  可動套、４５３  貫通孔、６１１  中央貫通孔、６４１  別の貫通孔、６４５  連接棒、６５１  永久磁石、６５２  可動套、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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