(57)【要約】【課題】2線・4線変換回路による回線結合を有する通信システムのエコー・サプレッサにおいて、公衆網からのダイヤル・トーンやリングバック・トーンなどの連続的な機械音を受信中に、送話信号が加わるとエコー・サプレッサが動作して、ダイヤル・トーンなどに途切れや揺らぎを発生している。これを防止し同時にエコーの発生も防ぐ。【解決手段】ハイブリッド出力信号7の受話信号電力測定をし31、所定値以上のレベルが所定期間続いたときには連続性ありと判定し32、連続性判定信号38を出力して、受話ゲイン付与部22に印加してエコー・サプレッサの機能を停止し、さらに、送話ゲイン付与部33が動作して送話ゲイン指示信号39を乗算器4に印加し、送話信号12を減衰せしめてハイブリッド入力信号13とする。これにより過剰なエコーの発生と連続音の途切れやゆらぎを抑える。【選択図】図１
2005260763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回線（６）との間に介在するハイブリッド回路（２）からの受話信号の電力レベルを測定して、前記受話信号の電力レベルが所定のレベルを越えたまま所定の期間を経過したときには、前記受話信号に連続性有りと判断し、前記ハイブリッド回路（２）に印加するための送話信号に減衰を与えるための連続音スイッチ処理（３０，４）をし、
前記連続音スイッチ処理（３０）において連続性なしと判断したときには、前記送話信号の電力レベルを測定して前記送話信号の存在を検出するための送話信号電力測定処理（２１）をし、
前記送話信号電力測定処理（２１）において前記送話信号の存在を検出したときには、前記受話信号に減衰を付与するための受話ゲイン付与処理（２２，３）をする、
エコー・サプレッサ制御方法。
【請求項２】
前記連続音スイッチ処理（３０，４）が、
前記受話信号の電力レベルを測定するための受話信号電力測定処理（３１）と  、
前記受話信号の電力レベルが所定値を連続して越え続ける期間が所定の連続期間よりも長いか否かを判定するための受話信号連続性判定処理（３２）と、
前記受話信号の電力レベルが所定値を連続して越え続ける期間が前記所定の連続期間よりも長いと判定されたときには、前記ハイブリッド回路（２）に印加する前記送話信号に減衰を与えるための送話ゲイン付与処理（３３，４）とを含んでいる
請求項１のエコー・サプレッサ制御方法。
【請求項３】
回線（６）との間に介在するハイブリッド回路（２）からの受話信号の電力レベルを測定して、前記受話信号の電力レベルが所定のレベルを越えたまま所定の期間を経過したときには、前記受話信号に連続性有りと判断し、前記ハイブリッド回路（２）に印加するための送話信号に減衰を与えるための連続音スイッチ手段（３０，４）と、
前記連続音スイッチ手段（３０）において連続性なしと判断したときには、前記送話信号の電力レベルを測定して前記送話信号の存在を検出するための送話信号電力測定手段（２１）と、
前記送話信号電力測定手段（２１）において前記送話信号の存在を検出したときには、前記受話信号に減衰を付与するための受話ゲイン付与手段（２２，３）とを含んでいる、
エコー・サプレッサ制御装置。
【請求項４】
前記連続音スイッチ手段（３０，４）が、
前記受話信号の電力レベルを測定するための受話信号電力測定手段（３１）と  、
前記受話信号の電力レベルが所定値を連続して越え続ける期間が所定の連続期間よりも長いか否かを判定するための受話信号連続性判定手段（３２）と、
前記受話信号の電力レベルが所定値を連続して越え続ける期間が前記所定の連続期間よりも長いと判定されたときには、前記ハイブリッド回路（２）に印加する前記送話信号に減衰を与えるための送話ゲイン付与手段（３３，４）とを含んでいる
請求項３のエコー・サプレッサ制御装置。
【請求項５】
前記受話信号電力測定手段（３１）が、
前記受話信号の所定の時間的区間の絶対値平均電力を測定して受話区間電力（５７）とするための受話信号区間電力測定器（５１）と、
前記受話区間電力（５７）を受けた回数から前記所定の時間的区間の数である測定区間数を判定し、前記測定区間数が所定数を越えたとき、前記測定区間数に対応する前記受話区間電力（５７）を受話所定区間数電力（５８）として得るための受話区間電力測定回数判定器（５２）とを含み、
前記受話信号連続性判定手段（３２）が、
前記測定区間数に対応する前記受話区間電力（５７）が、所定値を越えるものが所定の回数以上連続した場合には連続性ありと判定して受話連続音判定（６７）を得るための受話ブロック電力有音判定器（６１）と、
前記受話連続音判定（６７）を受けたとき、前記受話信号を減衰するように指示する受話連続性判定フラグ（38）を設定するための受話連続フラグ設定器（６２）とを含んでいる
請求項４のエコー・サプレッサ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２線・４線変換回路（ハイブリッド回路）による回線結合を有する通信システムにおけるエコー・サプレッサ制御方法と装置に関する。公衆網からのダイヤル・トーンを受信している最中に、エコー・サプレッサが動作することがある。このエコー・サプレッサの動作により、ダイヤル・トーンが途切れたり、揺らいだりすることを防止するための、新規なエコー・サプレッサ制御方法と装置を提供せんとするものである。
【背景技術】
【０００２】
図6には、従来のエコー・サプレッサ制御装置が示されている。回線６（2線）側とハイブリッド出力信号７（2線）および送話信号１２（2線）の4線側との間で２線・４線変換をするためのハイブリッド回路2により回線結合をする通信システムにおいて、エコー・サプレッサ20Ｂが用いられる。ハイブリッド出力信号7は、乗算器3を介して受話信号11として取り出される。エコー・サプレッサ20Ｂは、送話信号１２のパワーを監視し、パワーが一定以上のときは、送話信号１２がハイブリッド回路2を介して回り込み、エコーとして受話信号１１に混入するので、乗算器3でハイブリッド出力信号7を減衰してエコーを抑制している。
【０００３】
しかし、ダイヤル・トーン（ダイヤル可の信号）の受信中に、同時に発信側から送話信号１２が入力されると、送話信号１２のパワーが所定値を越えている場合には、それを送話信号電力測定部２１Ｂで検出してハイブリッド出力信号7を減衰するから、ダイヤル・トーンに途切れやゆらぎが生じる。ダイヤル・トーンを受話信号１１として確認すると、自己側から相手側へダイヤルして通話が開始される。送話信号１２の送話信号電力は、送話信号電力測定部２１Ｂで測定され、測定された電力レベルが送話レベル信号２６Ｂとして受話ゲイン付与部２２Ｂに印加される。受話ゲイン付与部２２Ｂは、受話ゲイン指示信号27Ｂを出力し、乗算器３に印加する。送話信号１２の電力レベルが所定の閾値よりも小さい場合には、乗算器３においてハイブリッド出力信号7を減衰せずに、そのまま受話信号11として出力する。送話信号１２の電力レベルが所定の閾値よりも大きい場合には、乗算器３においてハイブリッド出力信号7を減衰して、受話信号11として出力している。
【０００４】
しかし、このダイヤル・トーンを確認する以前に何等かの理由により、自己側から送話信号を送出し、その送話信号のレベルが所定値を超えている場合には、エコー・サプレッサが動作して、受話信号（この場合は、ダイヤル・トーン）に減衰を与えてしまい、ダイヤル・トーンに途切れや揺らぎが生じ正常な通信が不可能となる事態が発生する。自己側からの発信する場合のオフフック動作は、人間によるばかりでなく、自動検針やコンピュータ制御により発信するなど多様化しつつある。ダイヤルトーンに途切れや揺らぎが生じ、正常な通信が不可能となる事態の発生する頻度が増加している。このような事態を回避するために、受話優先方式のエコー・サプレッサを用いる方法がある。すなわち、ダイヤルトーンの存在している間は、エコー・サプレッサを動作させないようにしている。
【０００５】
図７には、受話優先のエコー・サプレッサ２０Ｃが示されている。図６の成要素に対応するものには、同じ記号を付した。受話信号電力測定部３１Ｂは、ハイブリッド出力信号7の電力レベルを所定の周期で測定し、受話レベル信号３７Ｂを出力している。受話ゲイン付与部２２Ｃには、送話レベル信号２６Ｂと受話レベル信号３７Ｂが印加されている。受話レベル信号３７Ｂが一定値より大きい場合は、送話レベル信号２６Ｂの値の如何にかかわらずハイブリッド出力信号7に減衰を与えず、そのまま受話信号１１とする受話ゲイン指示信号２７Ｃを出力する。受話レベル信号３７Ｂが一定値より小さい場合においてのみ、送話レベル信号２６Ｂの値が一定値より大きい場合にハイブリッド出力信号7に減衰を与える。すなわち、受話優先のエコー・サプレッサ方式である。
【０００６】
図８には、図７に示した受話優先のエコー・サプレッサ方式の回路構成のタイムチャートが示されている。（ｂ）の送話信号１２がハイブリッド回路２から回り込み（ａ）のハイブリッド出力信号7となっている。受話信号電力測定部３１Ｂにおける測定時点は、（ｅ）の時点ｔ1，ｔ2，ｔ3，・・・である。送話信号１２に基づく（ａ）のハイブリッド出力信号7のエコー信号は、（ｅ）の示す時点ｔ2.5〜ｔ4.5，ｔ7.5〜ｔ8.5，ｔ10.5〜ｔ12，ｔ15〜ｔ19.5において発生し、閾値をオーバーしている。
【０００７】
受話レベル信号３７Ｂが一定値（閾値）より大きいために、このエコー信号を回線６側からの音声の受信信号であると受話ゲイン付与部２２Ｃは誤認している。受話レベル信号３７Ｂが一定値（閾値）より大きいと判断したときには、送話信号１２の電力レベルを表す送話レベル信号２６Ｂの値の如何にかかわらず受話ゲイン付与部２２Ｃは乗算器３においてハイブリッド出力信号7に減衰を与えず、そのまま（ｄ）の受話信号１１とする受話ゲイン指示信号２７Ｃを出力する。受話信号１１にはエコー信号が抑圧されずそのまま出力されるから、耳障りとなる。
【０００８】
従来は、エコーの発生する接続形態は多くはなかった。したがって、受話優先のエコー・サプレッサ方式を用いることで、ダイヤル・トーンの途切れや揺らぎは、多くの場合において防止できた。しかしながら、通信形態の多様化により、例えば、ＩＰ（インターネット・プロトコル）電話において通信に若干の遅延が発生した場合には、少しのエコーであってもエコー感が高まり、エコーをより一層消去することが求められるようになってきた。
【０００９】
受話優先のエコー・サプレッサでは受話信号における自己側からの送話信号にもとづくエコー信号が大きい場合には、このエコー信号と回線６を介して入来する相手側からの受信信号との区別が困難であり、エコー信号を相手側からの受信信号と誤認して減衰を与えない場合が発生し、大きなレベルのエコー信号をそのまま受話信号として受けてしまい、誤動作するという新たな問題点が発生してきた。ユーザーの音質に対する要望も高まり、ダイヤル・トーンに途切れやゆらぎが無いことが求められている。通信形態の多様化、利用形態の複雑化にともない、音声に対するより一層高度の信頼性が求められている。
【特許文献１】特開平５−１４２４６号公報
【特許文献２】特開平５−４８７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
エコー・サプレッサが搭載されている通信システムにおいて、受信信号がダイヤル・トーンで代表される連続する信号音の場合に送話信号が印加されると、エコー・サプレッサにより受信信号に減衰が与えられ、ダイヤル・トーンに途切れやゆらぎが生じその検出を誤る。ダイヤル・トーンの検出により、相手側にダイヤル信号を送り、通信が開始されるものであるから、これの正確な認識は重要である。ダイヤル・トーンやその他の連続する信号音の検出は、人によるばかりでなく、装置により自動的に配信する機会の多い現在では、自動検出する場合が多く、検出に対する強い信頼性が求められている。従来、十分に機能していたもの（例えば、受話優先のエコー・サプレッサ方式）でさえも、通信形態の多様化、利用形態の複雑化にともない、十分に機能しない状態が発生しており、これの解決が強く望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
受信した受話信号における連続音の電力レベルを測定して、それが所定のレベルを越えて所定の期間を経過したときには受話信号に連続性有りと判断し、送話信号に減衰を与えダイヤル・トーンなどの連続音に途切れやゆらぎが生じることがないようにする。連続性なしと判断したときには送話信号の電力レベルを測定して、送話信号が存在すると判断したときには受話信号に減衰を与えエコーの発生を防止する。受話信号に連続性なく送話信号が存在しないと判断したときは受話信号にも送話信号にも減衰を与えない。つまり、受話信号の連続性が検出されたときには送話信号が存在するか否かにかかわらず送話信号を抑圧し、ダイヤル・トーンに途切れやゆらぎが生じないようにする。受話信号の連続性が検出されないときには、送話信号の存在期間中は受話信号を抑圧する。これにより、送話信号の存在に基づくエコーの発生を防止するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエコー・サプレッサ制御方法と装置によるならば、従来の受話優先のエコー・サプレッサ方式の欠陥を除去し、受話信号の連続性が検出されたときには送話信号が存在するか否かにかかわらず送話信号を抑圧する。これにより、ダイヤル・トーンに途切れやゆらぎが生じない。受話信号の連続性が検出されないときには、送話信号の存在期間中は受話信号を抑圧するようにしたから、送話信号の回り込みによるエコーの発生を完全に防止することが可能となり、信頼度の高い通信が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
受話信号の連続性が検出されたときには送話信号を抑圧して、連続音であるダイヤル・トーンなどに途切れやゆらぎを生じさせない。受話信号に連続性がないときには、送話信号の存在期間中は受話信号を抑圧して、送話信号の回り込みによるエコーの発生を完全に防止する形態をとった。
【実施例１】
【００１４】
図１および図２は、本発明の一実施例の構成図およびその動作の流れを示すフローチャートである。図７の構成要素に対応するものには、同じ記号を付した。エコー・サプレッサ２０には、連続音スイッチ３０が含まれている。送話信号電力測定部２１は、所定の周期でハイブリッド入力信号１３の移動平均電力レベルを測定し、送話レベル信号２６を受話ゲイン付与部２２に対して出力している（Ｓ１、図2）。受話ゲイン付与部２２ではハイブリッド入力信号１３の移動平均電力レベルにしたがってハイブリッド出力信号7に加える減衰量を決定する。この減衰量により送話信号が回り込んでエコーとなることを防ぐ役割を有している。
【００１５】
受話信号電力測定部３１は、所定の周期でハイブリッド出力信号7の電力レベルを測定し、受話レベル信号３７を受話信号連続性判定部３２に対して出力している（Ｓ２）。受話レベル信号３７を受けた受話信号連続性判定部３２は、閾値以上のハイブリッド出力信号7が所定期間以上連続すると、連続性判定フラグ３８を受話ゲイン付与部２２および送話ゲイン付与部３３に印加する（Ｓ３Ｙ）。連続性判定フラグ３８が立たない場合は（Ｓ３Ｎ）、受話ゲイン付与部２２において送話レベル信号２６を調べてレベルが所定値以上である場合は、送話信号にレベル有りと判断し（Ｓ４Ｙ）、受話ゲイン指示信号２７を乗算器３に印加してハイブリッド出力信号7にエコーを抑圧するための減衰を与え受話信号１１を得る（Ｓ５）。
【００１６】
連続性判定フラグ３８により連続音ありとするフラグが立った場合は（Ｓ３Ｙ）、送話ゲイン付与部３３は送話ゲイン指示信号３９を乗算器４に送り、連続音の受話信号のゆらぎを防止するべく送話信号１２に減衰を与えて、ハイブリッド入力信号１３を得る（Ｓ６）。連続性判定フラグ３８は出されず（Ｓ３Ｎ）、送話信号にレベル有りと判断できなかった場合は、閾値以上のハイブリッド出力信号7が所定期間以上続いておらず、送話信号１２に減衰を与えることなく、そのままハイブリッド入力信号１３とし、ハイブリッド出力信号7にも減衰を与えず、そのまま受話信号１１とする（Ｓ４Ｎ）。
【００１７】
図３には、受話信号電力測定部３１および受話信号連続性判定部３２の内部構成が示されている。受話信号電力測定部３１には受話信号区間電力測定器５１と受話区間電力測定回数判定器５２が含まれている。受話信号連続性判定部３２には、受話ブロック電力有音判定器６１と受話連続フラグ設定器６２が含まれている。受話信号区間電力測定器５１はハイブリッド出力信号7を受けると、所定間隔の周期でその区間の絶対値平均電力を測定し、受話区間電力信号５７を得る。
【００１８】
これを受けた受話区間電力測定回数判定器５２は、受話区間電力信号５７の数から、測定した区間数を判定し、それが所定区間数以上となったとき、受話区間電力測定毎の各絶対値平均電力を受話所定区間数電力信号５８として出力する。これを受けた受話ブロック電力有音判定器６１は、その各絶対値平均電力が所定値（閾値）を越えるものが所定の回数以上連続した場合には、連続性ありと判定し、受話連続音判定信号６７を得る。これを受けて、受話連続フラグ設定器６２は、連続性判定フラグ３８を出力する。
【００１９】
図４には、図1の構成において、ダイヤル・トーンを受信したときのタイムチャートが示されている。（ａ）にはハイブリッド出力信号7が、（ｂ）には受話区間電力信号５７が、（ｃ）には連続性判定フラグ３８が、（ｄ）には送話信号１２が、（ｅ）には受話ゲイン指示信号２７が、（ｆ）には受話信号１１が、（ｇ）には送話ゲイン指示信号３９が、（ｈ）にはハイブリッド入力信号１３が、（ｉ）には時点ｔが示されている。時点ｔ2.5において、ハイブリッド出力信号7の連続音であるダイヤル・トーンを受信している。
【００２０】
受話区間電力測定器５１は、ハイブリッド出力信号7の１区間（例えば、ｔ1〜ｔ2の期間）中にＮ個の絶対値平均電力Ｐａ（ｎ）を式（1）により求める。ここで、ｘ（ｎ）はハイブリッド出力信号7の値、Ｎは１区間中のサンプル数、ｋは0〜Ｎ-1、Σはｋ＝0〜Ｎ-1の累和である。各区間の絶対値平均電力Ｐａ（ｎ）は、（ｂ）の丸印で表す受話区間電力信号５７として得られる。１区間の長さは、音節間の無音を確実に検出できて、しかも包絡の落ち込みを無音として判定せず、連続音として検出できる長さとし、例えば、30ｍｓに設定する。
Ｐａ（ｎ）＝（1/Ｎ）Σ|ｘ（ｎ-ｋ）|                              （1）
【００２１】
受話区間電力測定回数判定器５２において、絶対値平均電力Ｐａ（ｎ）を受けた回数から測定した区間の数を判定し、それが所定数になると各区間の絶対値平均電力Ｐａ（ｎ）を表す受話所定区間数電力信号５８を得る。測定した各区間の絶対値平均電力Ｐａ（ｎ）が閾値（しきい値）を越えるものについて有音と判定する。有音が所定区間数（連続音判定区間数）連続したら連続音検出と判定し、受話連続音判定信号６７を出力する。連続音判定区間数は、音声を受話連続音と判定しないように、音声の最大連続時間を考慮し、例えば１秒程度とする。（ｂ）の受話区間電力信号５７において、時点ｔ3〜ｔ12の区間で連続音を検出している。時点13で受話連続フラグ設定器62は受話連続音判定信号６７を受け取り、（ｃ）の連続性判定フラグ３８を立てる。
【００２２】
連続性判定フラグ３８が立っている間、送話ゲイン付与部３３は（ｇ）の送話ゲイン指示信号３９を乗算器４に出力し、送話信号１２に減衰を付与してハイブリッド入力信号１３としている。乗算器４における減衰量はエコーとして返ってこないように、数10ｄＢの大きい値とする。連続性判定フラグ３８が立った時点ｔ13以後は、（ｄ）の送話信号１２が時点ｔ14.5〜ｔ16，ｔ18〜ｔ21.5に存在するにもかかわらず、（ｈ）のハイブリッド入力信号１３には信号は現れない。
【００２３】
すなわち、連続性判定フラグ３８が立った時点ｔ13以後は、ハイブリッド回路２を介してハイブリッド入力信号１３が回り込み、エコーが発生することもないから、（ｂ）の受話区間電力信号５７が変動することもなく、（ｆ）の受話信号１１においても時点ｔ13以後はゆらぎが生じない。（ｅ）の受話ゲイン指示信号２７も時点ｔ13以後は乗算器３に減衰を指示することもないから、ハイブリッド出力信号7はそのまま受話信号１１（ゆらぎの無いダイヤル・トーン）になる。受話信号１１として出力される連続音であるダイヤル・トーンは、ゆらぎや途切れもなく発信者に聞こえる。以上は連続音として発呼時のダイヤル・トーンを例にして説明したが、通信の途中あるいは終了時において、他の連続音（例えば、リングバック・トーンなど）が使用されても同様に動作することは以上の説明から明らかであろう。
【００２４】
図５には、図1の構成において、受話連続音を検出しない場合のタイムチャートが示されている。（ａ）にはハイブリッド出力信号7が、（ｂ）には受話区間電力信号５７が、（ｃ）には連続性判定フラグ３８が、（ｄ）には送話信号１２が、（ｅ）には受話ゲイン指示信号２７が、（ｆ）には受話信号１１が、（ｇ）には送話ゲイン指示信号３９が、（ｈ）にはハイブリッド入力信号１３が、（ｉ）には時点ｔが示されている。
【００２５】
ダイヤル・トーンなどの連続音を検出できない（例えば、音声の）場合は、（ｃ）の連続性判定フラグ３８は立たない。（ｇ）の送話ゲイン指示信号３９も乗算器４に対して減衰の付与を指示しない。したがって、（ｄ）の送話信号１２はそのまま（ｈ）のハイブリッド入力信号１３となる。これは、ハイブリッド回路２を介して（ａ）のハイブリッド出力信号7にエコー信号となって現れる。（ｂ）の受話区間電力信号５７は、連続して所定区間にわたり閾値を越えることはないから、（ｃ）の連続性判定フラグ３８は立たない。そこで、（ｈ）のハイブリッド入力信号１３が存在する期間だけ（ｅ）の受話ゲイン指示信号２７が出力されて、ハイブリッド出力信号7に減衰を付与し、（ｆ）の受話信号１１におけるエコー信号は抑圧され、送話時にもエコー信号の発生は防止される。
【００２６】
図1においては、送話信号電力測定部２１への入力は、ハイブリッド入力信号１３として述べたが、送話信号電力測定部２１への入力を、送話信号１２に置き換えても同様に動作することは、図４および図５の説明からも明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本願発明のエコー・サプレッサ制御装置の実施例を示した構成図である。（実施例１）
【図２】図1の構成における動作の流れを示したフローチャートである。。
【図３】図1の構成要素である受話信号電力測定部および受話信号連続性判定部の詳細な構成を示す回路構成図である。
【図４】図1の構成において、ダイヤル・トーンを受信したときのタイムチャートである。
【図５】図1の構成において、受話連続音が検出されない場合のタイムチャートである。
【図６】従来のエコー・サプレッサ制御装置の構成図である。
【図７】従来の受話優先方式のエコー・サプレッサ制御装置の構成図である。
【図８】図7の構成において、受話信号有りと誤認した場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
2  ハイブリッド回路
3，4  乗算器
6  回線
7  ハイブリッド出力信号
11  受話信号
12  送話信号
13  ハイブリッド入力信号
20  エコー・サプレッサ
21  送話信号電力測定部
22  受話ゲイン付与部
26  送話レベル信号
27  受話ゲイン指示信号
30  連続音スイッチ
31  受話信号電力測定部
32  受話信号連続性判定部
33  送話ゲイン付与部
37  受話レベル信号
38  連続性判定フラグ
39  送話ゲイン指示信号
51  受話信号区間電力測定器
52  受話区間電力測定回数判定器
57  受話区間電力信号
58  受話所定区間数電力信号
61  受話ブロック電力有音判定器
６２  受話連続フラグ設定器
67  受話連続音判定信号
【図１】
2005260763.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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