(57)【要約】【課題】  薄型と小型化を実現しやすく、組立作業も容易な構造の「複合スピーカ」を提供する。【解決手段】  磁界発生部１０を構成する主ヨーク１１に後方凹部１２と前方凹部１３が形成され、後方凹部１２内に第１の磁気ギャップＧ１が、前方凹部１３に第２の磁気ギャップＧ２が形成されている。面積の大きい第１の振動体４１の内周端４１ａに連結された第１のボイスコイル３１がＹ１方向に向けて第１の磁気ギャップＧ１に挿入され、面積の小さい第２の振動体４５に連結された第２のボイスコイル４７が第２の磁気ギャップＧ２にＹ２方向へ向けて挿入されている。主ヨーク１１の少なくとも一部が、第１の振動体４１で囲まれた空間内に位置しているため、前後の寸法を薄型化できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の振動体と、第１の振動体よりも面積が小さい第２の振動体と、第１の振動体を駆動する第１のボイスコイルおよび第２の振動体を駆動する第２のボイスコイルが搭載された複合スピーカにおいて、
互いに逆向きに開口する後方凹部と前方凹部とが形成された磁性材料製の主ヨークと、後方凹部の内底部に固定された第１の磁石および第１の磁石の後方に固定された第１の対向ヨークと、前方凹部の内底部に固定された第２の磁石および第２の磁石の前方に固定された第２の対向ヨークとが設けられ、
前記第１のボイスコイルが、後方凹部の内周面と第１の対向ヨークとの間に形成された第１の磁気ギャップ内に位置し、第２のボイスコイルが、前方凹部の内周面と前記第２の対向ヨークとの間に形成された第２の磁気ギャップ内に位置していることを特徴とする複合スピーカ。
【請求項２】
第１の振動体は第１のボイスコイルよりも外側に位置し、第２の振動体は第２のボイスコイルよりも内側に位置している請求項１記載の複合スピーカ。
【請求項３】
前記主ヨークの少なくとも一部が、第１の振動体の外周端よりも後方で且つ内周端よりも前方に位置している請求項２記載の複合スピーカ。
【請求項４】
第１の振動体の内周端が、主ヨークの前端よりも後方に位置している請求項１または２記載の複合スピーカ。
【請求項５】
主ヨークには、後方凹部に連通して後方に開放された複数のスリットが設けられ、第１の振動体と第１のボイスコイルとを連結する連結部材が前記スリット内に位置している請求項１ないし４のいずれかに記載の複合スピーカ。
【請求項６】
第１のボイスコイルの前方に、第２の振動体の振動で発せられる音圧を前方に導くホーン部材が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の複合スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面積が相違する２つの振動体が搭載されて広い周波数帯域で発音できる複合スピーカに係り、特に薄型化と小型化を実現しやすく且つ組立作業が容易になる構造の複合スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、２つのダイアフラム（振動体）を有する複合スピーカが開示されている。
【０００３】
この複合スピーカには、面積の小さいドーム状ダイアフラムと、ドーム状ダイアフラムよりも面積が大きい円錐状ダイアフラムとが搭載されている。磁界発生部には、発音方向の前方に開口する大きな凹部を有する第１の台座が設けられ、第１の台座の凹部の内部に、第１の磁石と第２の台座と第２の磁石およびプレートが前方に向けて順に積層されている。
【０００４】
円錐状ダイアフラムの内周端に固定されたコイルフォーマ（ボビン）にボイスコイルが保持されており、このボイスコイルが、第１の台座と第２の台座との間の磁気ギャップの内部に、前方から挿入されている。ドーム状ダイアフラムの外周端に固定されたコイルフォーマ（ボビン）にボイスコイルが保持されており、このボイスコイルが、第２の台座とプレートとの間の磁気ギャップの内部に、前方から挿入されている。
【０００５】
この複合スピーカは、円錐状ダイアフラムで比較的低い帯域の音圧を発生し、ドーム状ダイアフラムで比較的高い帯域の音圧を発生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７８０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の複合スピーカは以下に列記する課題を有している。
（１）ドーム状ダイアフラムを駆動するボイスコイルと、円錐状ダイアフラムを駆動するボイスコイルが、共に第１の台座などで構成される磁界発生部に対して前方から挿入されている。そのため、ドーム状ダイアフラムとその外周に位置する円錐状ダイアフラムの双方を磁界発生部の前方に配置せざるを得なくなり、スピーカ全体の前後方向の厚さ寸法を小さくするのが困難である。
【０００８】
（２）磁界発生部の前方において、ドーム状ダイアフラムの外周側に円錐状ダイアフラムが配置されているため、ドーム状ダイアフラムを振動自在に支持するダンパー機構やコイルフォーマを配置する領域が、円錐状ダイアフラムの内周端よりも内側に限定される。そのため、円錐状ダイアフラムの内周端の直径をある程度大きくしないと、ドーム状ダイアフラムのダンパー機構やコイルフォーマなどを配置できなくなる。円錐状ダイアフラムの内周端の直径を小さくできないために、複合スピーカの直径寸法の小型化が難しい。
【０００９】
（３）ドーム状ダイアフラムを支持するダンパー機構やコイルフォーマを、円錐状ダイアフラムの内周端の内側の狭い領域に組み付けることになるため、組立作業が煩雑である。
【００１０】
（４）ドーム状ダイアフラムの外周の領域に、円錐状ダイアフラムに連結されたコイルフォーマが振動自在に位置しているため、ドーム状ダイアフラムの外周領域を有効に利用することができず、例えば高音域の音圧を前方に導くためのホーンを配置することが困難である。あるいは、ホーンを配置できたとしても、小さなものに限られ、音圧を前方へ伝搬する機能を十分に発揮させることが難しい。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、薄型で小型化が容易であり、且つ組立が容易な構造の複合スピーカ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】
【００１２】
本発明は、第１の振動体と、第１の振動体よりも面積が小さい第２の振動体と、第１の振動体を駆動する第１のボイスコイルおよび第２の振動体を駆動する第２のボイスコイルが搭載された複合スピーカにおいて、
互いに逆向きに開口する後方凹部と前方凹部とが形成された磁性材料製の主ヨークと、後方凹部の内底部に固定された第１の磁石および第１の磁石の後方に固定された第１の対向ヨークと、前方凹部の内底部に固定された第２の磁石および第２の磁石の前方に固定された第２の対向ヨークとが設けられ、
前記第１のボイスコイルが、後方凹部の内周面と第１の対向ヨークとの間に形成された第１の磁気ギャップ内に位置し、第２のボイスコイルが、前方凹部の内周面と前記第２の対向ヨークとの間に形成された第２の磁気ギャップ内に位置していることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明は、第１の振動体は第１のボイスコイルよりも外側に位置し、第２の振動体は第２のボイスコイルよりも内側に位置しているものである。
【００１４】
本発明は、前記主ヨークの少なくとも一部が、第１の振動体の外周端よりも後方で且つ内周端よりも前方に位置していることが好ましく、さらには第１の振動体の内周端が、主ヨークの前端よりも後方に位置しているものが好ましい。
【００１５】
本発明の複合スピーカは、面積の大きい第１の振動体を駆動するボイスコイルが、主ヨークの後方凹部に形成される磁気ギャップ内に位置している。したがって、円錐形状などの第１の振動体が、第２の振動体よりも前方へ大きく突出することがなく、スピーカ全体の前後の寸法を小さく構成しやすい。また、第１の振動体の内周領域に第２の振動体が位置していないので、第１の振動体の内周端の直径を小さくでき、スピーカの直径方向の寸法を小さくしやすい。第２の振動体の外側の領域に、第１の振動体の内周端やボビンなどが存在していないので、第２の振動体の周囲の領域を有効に利用でき、第２の振動体を支持するダンパー機構などを配置しやすくなる。
【００１６】
また、第１の振動体を駆動するボイスコイルと第２の振動体を駆動するボイスコイルを、主ヨークの後方と前方とから互いに干渉することなく組み込めるので、組立作業が容易である。
【００１７】
本発明は、主ヨークには、後方凹部に連通して後方に開放された複数のスリットが設けられ、第１の振動体と第１のボイスコイルとを連結する連結部材が前記スリット内に位置している構造とすることが可能である。
【００１８】
また、本発明は、第１のボイスコイルの前方に、第２の振動体の振動で発せられる音圧を前方に導くホーン部材が設けられているものとすることもできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の複合スピーカは、第１の振動体と第２の振動体を備えている構造であるが、前後の寸法を小さくでき、直径方向の寸法も小さくしやすい。また組立作業も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の複合スピーカを示す縦断面図、
【図２】図１に示す複合スピーカの磁界発生部を拡大して示す半断面図、
【図３】磁界発生部を構成する主ヨークとボイスコイルを示す分解斜視図、
【図４】本発明の第２の実施の形態の複合スピーカを示す縦断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示す第１の実施の形態の複合スピーカ１は、Ｙ１方向が発音方向である前方で、Ｙ２方向が後方である。図１には、複合スピーカ１の前後方向に延びる中心線Ｏが示されている。
【００２２】
複合スピーカ１は、内側フレーム２と、内側フレーム２の外周側に固定された外側フレーム３を有している。内側フレーム２と外側フレーム３は、合成樹脂材料または非磁性金属材料などの非磁性材料で形成されている。
【００２３】
内側フレーム２の中心部に、前後に開口する開口部２ａが形成されており、この開口部２ａの前端に磁界発生部１０が設けられている。
【００２４】
図１と図２に示すように、磁界発生部１０に主ヨーク１１が設けられており、この主ヨーク１１が、前記外側フレーム３の開口部２ａの前端に固定されている。主ヨーク１１は、磁性金属材料で形成されている。主ヨーク１１は、後方（Ｙ２方向）に向けて開口する後方凹部１２と、前方（Ｙ１方向）に向けて開口する前方凹部１３とが設けられている。主ヨーク１１において、後方凹部１２と前方凹部１３が、前後方向の互いに逆向きに開口している。
【００２５】
主ヨーク１１に形成された後方凹部１２は内周面１２ａを有している。内周面１２ａは、中心線Ｏを中心とする円筒面である。後方凹部１２は、前方に内底部１２ｂを有している。内底部１２ｂは、中心線Ｏと直交する平面である。
【００２６】
主ヨーク１１に形成された前方凹部１３は内周面１３ａを有している。内周面１２ａは、中心線Ｏを中心とする円筒面である。前方凹部１３の内周面１３ａの内径寸法は、後方凹部１２の内周面１２ａの内径寸法よりも十分に小さい。前方凹部１３は後方に内底部１３ｂを有している。内底部１３ｂは、中心線Ｏと直交する平面である。
【００２７】
図１と図２に示すように、主ヨーク１１の後方凹部１２の内部では、内底部１２ｂに第１の磁石１４が固定されており、第１の磁石１４の後方に第１の対向ヨーク１５が固定されている。なお、内底部１２ｂと第１の磁石１４との間や第１の磁石１４と第１の対向ヨーク１５との間に補助的な磁性材料の層や部材が介在してもよい。
【００２８】
第１の磁石１４は前後の厚さ寸法が一定の円板形状である。第１の磁石１４は、内底部１２ｂに固定される前面１４ａと第１の対向ヨーク１５が接合される後面１４ｂとが互いに逆の磁極となるように、前後方向に向けて着磁されている。
【００２９】
第１の対向ヨーク１５は、主ヨーク１１と同じ磁性材料で形成されており、前後方向の厚さ寸法が一定の円板形状である。第１の対向ヨーク１５の外周面１５ａは円筒面である。この外周面１５ａが、主ヨーク１１の後方凹部１２の内周面１２ａに隙間を介して対向し、第１の磁気ギャップＧ１が形成されている。
【００３０】
主ヨーク１１の前方凹部１３の内部では、内底部１３ｂに第２の磁石１６が固定され、第２の磁石１６の前方に第２の対向ヨーク１７が固定されている。なお、内底部１３ｂと第２の磁石１６との間や第２の磁石１６と第２の対向ヨーク１７との間に補助的な磁性材料の層や部材が介在してもよい。
【００３１】
第２の磁石１６は厚さ寸法が一定の円板形状であり、その直径寸法は、第１の磁石１４よりも十分に小さい。第２の磁石１６は、内底部１３ｂに固定される後面１６ｂと第２の対向ヨーク１７が接合される前面１６ａとが互いに逆の磁極となるように、前後方向に向けて着磁されている。
【００３２】
第２の対向ヨーク１７は、主ヨーク１１と同じ磁性材料で形成されており、前後の厚さ寸法が一定の円板形状である。第２の対向ヨーク１７の外周面１７ａは円筒面であり、この外周面１７ａと前方凹部１３の内周面１３ａとの間に第２の磁気ギャップＧ２が形成されている。第２の対向ヨーク１７の外周面１７ａの直径は、第１の対向ヨーク１５の外周面１５ａの直径よりも小さい。したがって、第２の磁気ギャップＧ２の中心を通る仮想円筒面Ｖｇ２の直径Ｄｇ２は、第１の磁気ギャップＧ１の中心を通る仮想円筒面Ｖｇ１の直径Ｄｇ１よりも十分に小さい。
【００３３】
この磁界発生部１０では、第１の磁石１４から発生する磁界により、第１の磁気ギャップＧ１を横断する横断磁束が形成され、第２の磁石１６から発生する磁界により、第２の磁気ギャップＧ２を横断する横断磁束が形成される。
【００３４】
図１と図３に示すように、主ヨーク１１には、その外周面１１ａと、後方凹部１２の内周面１２ａとを貫通して、後方（Ｙ２方向）に開口する複数のスリット１８が形成されている。このスリット１８により、後方凹部１２の内部空間と、主ヨーク１１の外周の空間とが連通している。図３に示すように、スリット１８は、１２０度の角度配置で３箇所に形成されている。
【００３５】
図１と図２に示すように、第１の磁気ギャップＧ１内に第１のボイスコイル３１が位置している。図３に示すように、第１のボイスコイル３１は、導線が円筒形状に巻かれて構成されている。第１のボイスコイル３１には、３箇所から外周方向へ放射状に延びる放射連結部材３２が連結されており、それぞれの放射連結部材３２の外端部に円筒連結部材３３が連結されている。放射連結部材３２と円筒連結部材３３は、合成樹脂シートや紙シートや布シートまたはこれらの複合シートなどで形成されている。
【００３６】
第１のボイスコイル３１が第１の磁気ギャップＧ１内に位置し、放射連結部材３２が主ヨーク１１に形成されたスリット１８内に位置し、円筒連結部材３３が主ヨーク１１の外周部に位置している。
【００３７】
図１に示すように、円筒連結部材３３と内側フレーム２との間にダンパー部材３４が渡されている。ダンパー部材３４は合成樹脂シートや布シートや紙シートまたはこれらの複合材料で形成されており、凹凸部が中心線Ｏを中心として同心円状に形成されている。円筒連結部材３３とこれに支持された第１のボイスコイル３１は、ダンパー部材３４に支持されて前後方向へ振動可能である。
【００３８】
図１に示すように、主ヨーク１１の外周面１１ａの外側に、中音域や低音域の音圧を発生する第１の振動体４１が設けられている。第１の振動体４１は、合成樹脂シートや布シートや紙シートまたはこれらの複合材料で円錐形状に形成されている。第１の振動体４１の中心部に円形穴が形成され、この円形穴の縁部が内周端４１ａとなっている。内周端４１ａは、主ヨーク１１の外周面１１ａの外側に位置している。第１の振動体４１の内周端４１ａは、円筒連結部材３３の外側に接合されている。第１の振動体４１の内周端４１ａよりもやや外側部分と、主ヨーク１１との間に内側ダンパー部材４２が設けられている。内側ダンパー部材４２は、合成樹脂シートや布シートや紙シートまたはこれらの複合材料で形成されており、中心線Ｏを中心とする円形の凹凸部が形成されている。
【００３９】
第１の振動体４１の外周端４１ｂは、内周端４１ａよりも前方に位置し、第１の振動体４１が円錐形状となっている。この外周端４１ｂと、外側フレーム３の外周縁３ａとの間に外側ダンパー部材４３が取り付けられている。外側ダンパー部材４３は、合成樹脂シートや布シートや紙シートまたはこれらの複合材料で形成されており、中心線Ｏを中心とする円形の凹凸部が形成されている。
【００４０】
主ヨーク１１の前端部には、高音域の音圧を発生するための第２の振動体４５が設けられている。第２の振動体４５は、合成樹脂シートや布シートや紙シートまたはこれらの複合材料でドーム状に形成されている。図１と図２に示すように、第２の振動体４５の裾部には、後方に延びる小径のボビン４６が設けられ、このボビン４６に巻かれた第２のボイスコイル４７が、第２の磁気ギャップＧ２の内部に位置している。
【００４１】
図１に示すように、主ヨーク１１の前端面に、リング状の支持部材４９が固定されており、第２の振動体４５の裾部と支持部材４９との間に、前方ダンパー部材４８が設けられている。前方ダンパー部材４８は、合成樹脂シートや布シートや紙シートまたはこれらの複合材料で形成されており、中心線Ｏを中心とする円形の凹凸部が形成されている。
【００４２】
図１に示す構造の複合スピーカ１の組み立て方法は以下の通りである。
主ヨーク１１の後方凹部１２の内部に第１の磁石１４と第１の対向ヨーク１５を固定し、前方凹部１３の内部に第２の磁石１６と第２の対向ヨーク１７を固定して磁界発生部１０を構成する。
【００４３】
図３に示すように、第１のボイスコイル３１と放射連結部材３２および円筒連結部材３３を組み立てた後に、第１の振動体４１の内周端４１ａを円筒連結部材３３の外周面に接合する。内側フレーム２と外側フレーム３とを連結し、円筒連結部材３３をダンパー部材３４を介して内側フレーム２に支持させ、第１の振動体４１の外周端４１ｂを外側ダンパー部材４３を介して外側フレーム３に支持させる。
【００４４】
そして、磁界発生部１０に対して、第１のボイスコイル３１をＹ１方向に向けて組み込み、主ヨーク１１と内側フレーム２とを固定するとともに、第１の振動体４１と主ヨーク１１を、内側ダンパー部材４２を介して連結する。
【００４５】
一方、第２の振動体４５と、支持部材４９と前方ダンパー部材４８および第２のボイスコイル４７が組み立てられて、第２のボイスコイル４７が磁界発生部１０に対してＹ２方向へ向けて組み付けられ、支持部材４９が主ヨーク１１の前端面に固定される。
【００４６】
上記のように複合スピーカ１の組立作業は、磁界発生部１０が組み立てられた後に、第１の振動体４１を駆動する第１のボイスコイル３１と、第２の振動体４５を駆動する第２のボイスコイル４７とが、磁界発生部１０に対して互いに逆方向から組み付けられる。第１のボイスコイル３１と第２のボイスコイル４７を互いに干渉することなく組み付けられるので、組立作業が容易である。また、第１のボイスコイル３１と第２のボイスコイル４７を互いに接近させて組み立てる必要がないので、コイルの損傷や配線の破損などを未然に防ぐことができる。
【００４７】
図１に示すように、第１のボイスコイル３１を支持するボビンや連結部材さらには第１の振動体４１の内端部４１ａが、主ヨーク１１の前方に位置していないので、第２の振動体４５を支持する前方ダンパー部材４８や支持部材４９の形状や大きさを自由に設定できる。よって、第１の磁気ギャップＧ１の中心を通る仮想円筒面Ｖｇ１の前方（Ｙ１側）に、支持部材４９と前方ダンパー部材４８を設けたり、支持部材４９と前方ダンパー部材４８を、仮想円筒面Ｖｇ１の前方よりも外周側に延ばすことも可能である。
【００４８】
また、図１に鎖線で示しているように、第２の振動体４５の外周部分にスペースの余裕が生じるので、この部分にホーン５１を取り付けることができる。このホーン５１は、仮想円筒面Ｖｇ１の前方に重なる領域に配置でき、または仮想円筒面Ｖｇ１の前方のさらに外周側に配置することが可能になる。ホーン５１は十分に大きな直径で形成できるため、前方に向くホーン面５１ａの面積および直径を大きくでき、第２の振動体４５の振動で発せられる高音域の音圧を前方へ効果的に導くことができる。
【００４９】
図２に示すように、第１の磁気ギャップＧ１の中心を通る仮想円筒面Ｖｇ１の直径Ｄｇ１を小さくしても、第２の磁気ギャップＧ２の中心を通る仮想円筒面Ｖｇ２と干渉することがない。よって、仮想円筒面Ｖｇ１の直径Ｄｇ１を小さくして、第１の振動体４１の内周端４１ａの内径寸法を小さくできる。そのため、外周縁４１ｂの直径を大きくすること無く、第１の振動体４１の面積を広くすることができ、複合スピーカの直径寸法が過大になるのを防止できるようになる。
【００５０】
図１に示すように、第１の振動体４１は、その内周端４１ａと外周端４１ｂの双方を、第２のボイスコイル４７よりも後方に位置させることができる。また、第１の振動体４１の内周端４１ａを主ヨーク１１の後端よりも前方に位置させ、第１の振動体４１の外周端４１ｂを主ヨーク１１の前端よりも後方に位置させている。そのため、中音域または低音域と高音域を発する複合スピーカを非常に薄型に構成することが可能になる。
【００５１】
図４に示す第２の実施の形態の複合スピーカ１０１は、図１に示したスピーカ１と同じ構造の磁界発生部１０を有している。また、第２の振動体４５と支持部材４９と第２のボイスコイルも、図１に示すスピーカ１と同じである。
【００５２】
第２の実施の形態の複合スピーカ１０１は、第１の振動体４１の内周端４１ａにボビン１３２が接合されている。ボビン１３２は、内周端４１ａから前方（Ｙ１方向）に向けて延びており、その前端部に第１のボイスコイル３１が取り付けられている。第１のボイスコイル３１とボビン１３２は、主ヨーク１１と第１の対向ヨーク１５との間に形成された第１の磁気ギャップＧ１の内部に、Ｙ１方向に向けて挿入されている。
【００５３】
この複合スピーカ１０１も、円錐形状の第１の振動体４１の外周端４１ｂが、主ヨーク１１のＹ１側の端部よりも後方に位置している。そのため、前後の寸法を薄型にできる。
【００５４】
図１と図４に示す本発明の実施の形態のスピーカ１，１０１は、共に、主ヨーク１１の一部が、円錐形状の第１の振動体４１の外周端４１ｂを通る水平線Ｈ１よりも後方で且つ第１の振動体４１の内周端４１ａよりも前方の領域に位置している。すなわち、主ヨーク１１の少なくとも一部が、第１の振動体４１で囲まれた円錐形状の内側空間内に位置している。そのため、前後の寸法を薄型化しやすくなる。また、主ヨーク１１の全体が、第１の振動体４１の外周端４１ｂよりも後方で、内周端４１ａよりも前方に位置している構造にすると、さらに薄型化を実現しやすくなる。
【符号の説明】
【００５５】
１，１０１  複合スピーカ
２  内側フレーム
３  外側フレーム
１０  磁界発生部
１１  主ヨーク
１２  後方凹部
１２ａ  内周面
１２ｂ  内底面
１３  前方凹部
１３ａ  内周面
１３ｂ  内底面
１４  第１の磁石
１５  第１の対向ヨーク
１６  第２の磁石
１７  第２の対向ヨーク
１８  スリット
３１  第１のボイスコイル
３２  放射連結部材
３３  円筒連結部材
３４  ダンパー部材
４１  第１の振動体
４１ａ  内周端
４１ｂ  外周端
４２  内側ダンパー部材
４３  外側ダンパー部材
４５  第２の振動体
４７  第２のボイスコイル
４８  前方ダンパー部材
４９  支持部材
５１  ホーン
Ｇ１  第１の磁気ギャップ
Ｇ２  第２の磁気ギャップ
【図１】
2012124718.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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