(57)【要約】【課題】従来よりも音の散乱効果や吸音効果を一層高めることにより、従来にない良好な音響効果を発揮することのできる音響構造体を提供すること。【解決手段】内部が中空とされて延びる中空管部２を備えた音響構造体１００であって、中空管部２の前面２ａに、隆起部３及び／又は凹部３３と平面部２ｆとが形成されており、平面部２ｆに、中空管部２外と中空内部２ｄとを連通することにより中空内部２ｄに中空管部２外からの音の少なくとも一部を導入可能な貫通孔５が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が中空とされて延びる中空管部を備えた音響構造体であって、
当該中空管部の側面又は外面の一部に平面部が形成され、その平面部に前記中空管部外と中空内部とを連通することにより該中空内部に前記中空管部外からの音の少なくとも一部を導入可能な音波導入部が配置されており、
前記中空管部の側面又は外面の一部に隆起部及び／又は凹部が形成されている、音響構造体。
【請求項２】
前記隆起部及び／又は凹部は、前記中空管部が延びる方向に沿って延びるように形成されている、請求項１に記載の音響構造体。
【請求項３】
前記隆起部及び／又は凹部は、前記中空管部と別体とされており、当該中空管部に対して着脱可能である、請求項１又は請求項２に記載の音響構造体。
【請求項４】
前記音波導入部は、前記中空管部外と前記中空内部とを連通する連通路を有し、
当該連通路は、前記中空管部外から前記中空内部に至る経路において、湾曲部又は屈曲部の少なくともいずれか一方を有する、請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の音響構造体。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の音響構造体を備えた音響パネルのパネル構造であって、
板状のパネル基体に１又は複数の前記音響構造体が配置されている、音響パネルのパネル構造。
【請求項６】
前記音響構造体の中空管部に隣接する前記パネル基体のパネル面に、隆起部及び／又は凹部が形成されている、請求項５に記載の音響パネルのパネル構造。
【請求項７】
前記音響構造体の中空管部に隣接する前記パネル基体のパネル面に、前記中空管部が延びる方向に沿って又は直交する方向に沿って溝が形成されている、請求項５に記載の音響パネルのパネル構造。
【請求項８】
請求項５から請求項７のうちいずれか１項に記載の音響パネルのパネル構造を備える、音響パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響構造体、音響パネルのパネル構造、及び音響パネルに係り、特に中空管部を備えて吸音や散乱等の音響効果を発揮する音響構造体、音響パネルのパネル構造、及び音響パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
劇場ホールやオーディオルーム等の音響空間においてフラッターエコー等の音響障害を防止するために、音を散乱又は吸収するための音響部材が設置される。例えば、特許文献１には、中空部材において共鳴体の共鳴によって生じ開口部から放射される反射波と開口部に隣接する反射面で反射された反射波との位相を異ならせることにより、吸音・散乱効果を得る構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、反射面が平面状である場合は、その反射面で反射される音が正反射に近い状態で反射され易く、その結果、形状による散乱効果が期待しにくいという課題がある。したがって、共鳴や音響抵抗による吸音・散乱効果を実現しつつ、反射波の指向性を制御して更なる音の散乱効果を高めることのできる提案が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、吸音効果を実現しつつ、従来よりも音の散乱効果を一層高めることにより、従来にない良好な音響効果を発揮することのできる音響構造体、音響パネルのパネル構造、及び音響パネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の音響構造体は、内部が中空とされて延びる中空管部を備えた音響構造体であって、その中空管部の側面又は外面の一部に平面部が形成され、その平面部に中空管部外と中空内部とを連通することにより中空内部に中空管部外からの音の少なくとも一部を導入可能な音波導入部が配置されており、中空管部の側面又は外面の一部に隆起部及び／又は凹部が形成されている。
【０００７】
隆起部及び／又は凹部は、中空管部が延びる方向に沿って延びるように形成されていてもよい。また、隆起部及び／又は凹部は、中空管部と別体とされており、中空管部に対して着脱可能であってもよい。
【０００８】
音波導入部が中空管部外と中空内部とを連通する連通路を有し、連通路が中空管部外から中空内部に至る経路において湾曲部又は屈曲部の少なくともいずれか一方を有してもよい。
【０００９】
本発明の音響パネルのパネル構造は、上記の音響構造体を備えた音響パネルのパネル構造であって、板状のパネル基体に１又は複数の音響構造体が配置されている。
【００１０】
音響構造体の中空管部に隣接するパネル基体のパネル面に、隆起部及び／又は凹部が形成されていてもよい。或いは、音響構造体の中空管部に隣接するパネル基体のパネル面に、中空管部が延びる方向に沿って又は直交する方向に沿って溝が形成されていてもよい。
【００１１】
本発明の音響パネルは、上記の音響パネルのパネル構造を備えるものである。
【００１２】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中空管部の側面又は外面に隆起部及び／又は凹部が形成されているので、その側面で反射された音（反射音）の反射方向を多種多様な方向とすることができる。また、中空管部の側面又は外面に平面部が形成されており、中空内部に音を導入可能な音波導入部がその平面部に配置されているので、この音響構造体は、音波導入部が有する音響抵抗に基づく吸音効果や中空内部での音の共鳴に基づく吸音効果を発揮することができる。つまり、この音響構造体は、高い散乱効果と吸音効果の両立を実現することができる。なお、ここで側面とは、中空管部の延長方向に沿って立設する立設面であり、中空管部の上面及び下面を除く周囲面である。外面とは、中空管部の上面及び下面を含む外側のあらゆる面を含む。
【００１４】
隆起部及び／又は凹部が、中空管部が延びる方向に沿って延びるように形成されていれば、中空管部が延びる方向に直交する面内での高い散乱効果を得ることができる。例えば、音響構造体を音響室等に設置する場合において、中空管部が鉛直方向に延びるように設置すれば、側面で反射した反射音を水平面内において効果的に散乱させることができる。
【００１５】
隆起部及び／又は凹部が、中空管部と別体とされており、中空管部に対して着脱可能であれば、必要に応じて異なる音響効果を発揮する隆起部や凹部を交換可能とすることができる。例えば、隆起部や凹部の形状や材質の異なるものに交換することにより、吸音効果や散乱効果（散乱方向を含む。）を変化させることができ、音響構造体を設置する部屋の大きさや室内形状等に合わせて適切な音響効果を得ることができる。
【００１６】
なお、もちろん音波導入部が中空管部と別体とされており、中空管部に対して着脱可能であってもよい。この場合も、形状や材質の異なる音波導入部を選択的に交換配置することにより、音響構造体を設置する部屋の大きさや室内形状等に合わせて適切な音響効果を得ることができる。
【００１７】
音波導入部が、中空管部外から中空内部に至る経路において湾曲部又は屈曲部の少なくともいずれか一方を有していれば、中空管部外からの中空内部に至る音に対する音響抵抗値を一層増大させることができる。それにより、中空内部に至る音に対する吸音効果を一層向上させることができる。
【００１８】
本発明の音響パネルのパネル構造によれば、隆起部及び／又は凹部が形成された音響構造体による上記効果を奏することができるとともに、パネル基体に配置する音響構造体の数を増減させることで、周囲環境に応じて最適な吸音効果及び散乱効果を得ることができる。また、中空管部に隣接するパネル基体のパネル面に、隆起部及び／又は凹部を形成することにより、上記音響構造体自体の散乱効果に加え、音響パネルのパネル構造自体の散乱効果を発揮することができる。さらに、パネル基体のパネル面に、中空管部が延びる方向に沿って又は直交する方向に沿って溝を形成することにより、音響構造体の隆起部や凹部による散乱効果に加えて、当該溝による散乱効果を得ることができる。その溝の延長方向が中空管部の延びる方向に沿った方向であれば、中空管部の延びる方向に直交する面内での散乱効果を溝により得ることができる。溝の延長方向が中空管部の延びる方向に直交する方向であれば、中空管部の延びる方向を含む面内での散乱効果を溝により得ることができる。一方、本発明の音響パネルによれば、上記の音響構造体及び音響パネルのパネル効果によって奏する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係る音響構造体の外観斜視図である。
【図２】図１に示す音響構造体の断面図であって、（ａ）は、幅方向の断面を示し、（ｂ）は、高さ方向の断面を示す。
【図３】変形例に係る平面部をＸＺ平面で切断した断面図である。
【図４】実施形態２に係る中空管部の幅方向断面図である。
【図５】実施形態２に係る中空管部の幅方向断面図であって隆起部を別のものに交換した状態を示す図である。
【図６】実施形態３に係る中空管部の幅方向断面図である。
【図７】実施形態４に係る音響構造体の外観斜視図である。
【図８】実施形態５に係る音響構造体の外観斜視図である。
【図９】実施形態６に係る音響構造体の外観斜視図である。
【図１０】実施形態６に係る音響構造体の別例の外観斜視図である。
【実施するための形態】
【００２０】
［実施形態１］
以下、実施形態１について図面を用いて説明する。図１に示すように、音響構造体１００は、中空管部２を有している。音響構造体１００は、部屋（音響室）等の壁面Ｗに埋め込まれ、若しくは壁面Ｗの表面に取り付けられ、又は自立させて使用される。音響構造体１００は、所定厚さを有する平板状構造体であり、例えば前方から見て正面視略長方形を呈し、全体として直方体形状とされている。音響構造体１００の形状は、もちろん直方体形状に限定されない。図１において、音響構造体１００の幅方向（左右方向）をＸ方向、高さ方向（上下方向）をＹ方向、厚さ方向（前後方向）をＺ方向とする。
【００２１】
中空管部２は、図２（ａ）及び（ｂ）にその断面を示すように、高さ方向に延びる略四角柱形状の樹脂、金属又は木材の管状部材である。中空管部２は、前面、後面、左側面、右側面（これらを総称して側面という。）及び上下面（２ｂ，２ｃ）が閉鎖されてその内部が中空とされており、その中空内部２ｄに導入された音を共鳴させる共鳴管としての機能を有する。側面の１つとしての前面２ａには、開口部（音波導入部）２ｅが設けられている。開口部２ｅは、正面視略長方形状に開口されており、中空管部２の前面２ａの一部に形成された平面部２ｆに配置されて中空管部２外と中空内部２ｄとを連通している。
【００２２】
中空管部２は、樹脂、金属又は木材以外の材料であってもよい。樹脂で形成する場合には、インジェクション成形、ブロー成形、押出成形等により形成してもよい。また、中空管部２の形状は必ずしも四角柱形状に限られず、断面が円形、楕円形、三角形その他の多角形の柱状形状を呈する管状部材であってもよい。少なくとも側面又は外面には、特に好ましくは前面２ａには平面部２ｆと隆起部３とを有する必要があるが、隆起部３に代えて、又は隆起部３と共に前面２ａに凹部を有してもよい。
【００２３】
本実施形態１では、音響構造体１００は１本の中空管部２を有して構成されるが、中空管部２の延長方向（高さ方向）と直交する方向（幅方向）に複数本又は形状の異なる複数種の中空管部２が隣接配置されて音響構造体１００が構成されていてもよい。もちろん、中空管部２の上面２ｂ及び下面２ｃのいずれか一方又は両方が開放されていてもよい。
【００２４】
中空管部２の前面２ａには隆起部３が形成されている。隆起部３は、前面２ａにおいて前方に向けて略断面半円状に膨出する部分であり、平面部２ｆを除く前面２ａの略全体に亘って形成されており、高さ方向（すなわち、中空管部２の延長方向。）に沿って延びている。つまり、中空管部２の前面２ａは、平面部２ｆを除いて高さ方向に延びる略かまぼこ形状とされている。
【００２５】
中空管部２外からの音の少なくとも一部が、この隆起部３において反射されると、経路Ａに示すように多種多様な方向に散乱される。本実施形態１では、隆起部３が高さ方向に延びる大略かまぼこ形状とされているので、主として高さ方向に直交する面内（ＸＺ面内）において音を散乱させることができる。中空管部２の延長方向を鉛直方向としてこの音響構造体１００を設置すれば、隆起部３によって水平面内での高い散乱効果を得ることができる。
【００２６】
また、中空管部２の延長方向と直交する方向に複数本又は形状の異なる複数種の中空管部２が隣接配置された音響構造体１００の場合、隣接する中空管部２のそれぞれの隆起部３の隆起頂点の間の距離（ピッチ）と、隆起部３の高さとを調整することによって、散乱させたい特定の音の周波数に合わせた音響構造体を構築することができる。具体的に説明すると、隣接する中空管部２の隆起頂点の間のピッチａ［ｍ］、隆起部の高さｂ［ｍ］（図１０参照）、散乱させたい音の周波数ｆ[Ｈｚ］、波長λ［ｍ］、及び音速ｃ［ｍ／ｓ］とすると、
“ピッチａ  ≒  波長λ  ＝  音速ｃ／周波数ｆ”  
（ただし、隆起部３の高さｂ  ＝  ０．１５ａ〜０．３ａであることが望ましい）
の計算式が成立することが知られている。これにより、上記計算式に基づいて、ピッチａを適宜調整することにより、特定の周波数成分を対象とした音響構造体とすることができる。また、複数本（３本以上）の中空管部２を備えた場合、互いに隣接する中空管部３のピッチａをそれぞれ異なるように設定することで、複数の周波数成分を対象とした音響構造体とすることもできる。なお、上記では隆起部３に対する例を用いて説明したが、前面２ａに凹部が形成されている場合において、凹部の凹頂点の間のピッチ及び凹部の深さを調整するものであってもよい。
【００２７】
なお、上記実施形態１において、開口部２ｅの形状を正面視略長方形状とした例について説明したが、これらの形状は長方形状に限られず、正面視の状態で、略円形、略楕円形等の他の形状に適宜設定可能である。また、高さ方向（Ｙ方向）に延びる細長い開口部２ｅが複数形成されていてもよい。例えば、変形例を図３の断面図に示すように、平面部２ｆに複数の開口部２ｅが屈曲部５を有してクランク状に形成されていてもよい。屈曲部５を有することにより、図中に経路Ｂで示すように、中空管部２外からの音波が中空内部２ｄに導入される際の音響抵抗値を増大させることができ、より高い吸音効果を得ることができる。もちろん、屈曲部５の代わりに開口部２ｅが湾曲部を有していても同様の音響抵抗値が増大となる効果を得ることができる。開口部２ｅに屈曲部を採用するか湾曲部を採用するかは、必要な音響抵抗値や音響構造体の設置状況に応じて適宜選択され得る。
【００２８】
また、上記実施形態１では、隆起部３が中空管部２の延長方向に沿って延びて形成される例について説明したが、隆起部３の延長方向が中空管部２の延長方向と異なる方向であってもよい。例えば、隆起部３の延長方向が中空管部２の延長方向に直交する方向であれば、中空管部２の延長方向を含む面内（ＹＺ面内）での散乱効果を高めることができる。
【００２９】
上記実施形態１では、中空管部２が高さ方向に沿って延びる略直方体形状であって、その前面２ａに平面部２ｆと隆起部３とが形成された例について説明したが、中空管部２が円形断面又は楕円形断面を有する柱状又は管状部材である場合には、その円形又は楕円形の周面自体が隆起部として機能してもよいし、円形又は楕円形の周面に、周面そのものとは別に隆起部及び／又は凹部が形成されていてもよい。
【００３０】
[実施形態２]
図４に示す実施形態２において、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。実施形態２においては、中空管部２の前面２ａに取付孔２ｇが形成され、隆起部３の後面側にその取付孔２ｇに対応する位置に取付フック３ａが突出配置され、中空管部２と別体とされた隆起部３が前面２ａに対して着脱可能とされている。隆起部３を前面２ａに取り付けた状態で、この実施形態２に係る隆起部３は、実施形態１に係る隆起部３と同様に高さ方向に延びる略かまぼこ形状を呈する。隆起部３を中空管部２と別体として着脱可能とすることにより、音響構造体１００の設置状況に応じて、また、必要な音響効果に応じて、異なる形状の隆起部に交換することができる。例えば、図５に示すように、断面三角形状の隆起部２３に交換することができる。
【００３１】
隆起部３の頂部近くには、１本又は複数本の凹部３ｂが隆起部３の延長方向に沿って形成されている。この凹部３ｂを形成することにより、凹部３ｂがない場合に比較してより一層多種多様な方向への音の散乱が可能となる。もちろん、音響構造体１００の設置状況に応じて、また、必要な音響効果に応じて、凹部３ｂを隆起部３の延長方向に直交する方向（すなわち、幅方向。）に沿って形成してもよい。
【００３２】
[実施形態３]
図６に示す実施形態３において、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。実施形態３においては、中空管部２の前面２ａにおいて、平面部２ｆ以外の部分が凹部３３とされている。この凹部３３も隆起部３と同様に音の散乱効果を発揮し、凹部３３において反射された音の指向性を可変する機能を有する。凹部３３は、図６に示すように中空管部２の延長方向に沿って延びるように形成されてもよいし、その他の方向に沿って延びていてもよい。音響構造体１００の設置状況に応じて、また、必要な音響効果に応じて、凹部３３の延長方向は自由に設定することができる。もちろん、図６には図示しないが、凹部３３の表面に図４に示したような１本又は複数本の凹部３ｂがさらに形成されてもよいし、１本又は複数本の凸部（不図示）が凹部３３の延長方向に沿って形成されてもよい。
【００３３】
また、この中空管部の前面２ａには、凹部３３に加えて二点鎖線で示すような隆起部３が、凹部３３と重ならない位置であって平面部２ｆとは別の位置に形成されていてもよい。凹部３３による散乱効果に加え、隆起部３による散乱効果も得ることができる。隆起部２の表面に隆起部２の延長方向に沿って１本又は複数本の凹部３ｂが形成されていてもよい。
【００３４】
[実施形態４]
図７に示す実施形態４において、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。実施形態４においては、実施形態１と同様に、中空管部２の前面２ａのやや上方位置に平面部２ｆが形成され、その平面部２ｆに開口部２ｅが配置されている。そして、その平面部２ｆに対して着脱部材４１が着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００３５】
着脱部材４１は、中空管部２と同様の材料で形成されてもよいし、中空管部２の前面２ａと異なる音響効果を発揮させるべく中空管部２と異なる材料で形成されてもよい。着脱部材４１は、樹脂、金属、木材又はその他の材料で形成されたブロック状部材であって、その背面４１ａが平面部２ｆに沿うように平面とされ、その前面４１ｂが中空管部２の前面２ａに形成された隆起部３と同様の隆起形状とされた略かまぼこ形状とされている。
【００３６】
平面部２ｆ上に着脱部材４１を装着すると、平面部２ｆが外部に露出しなくなり、中空管部２の前面２ａは着脱部材４１の前面４１ｂと共に全体に隆起形状を呈する。中空管部２から着脱部材４１を取り外すと、平面部２ｆ及び開口部２ｅが外部に露出し、中空管部２は、隆起部３による音波の散乱効果や、開口部２ｅから中空内部２ｄ内に導入された音波の共鳴による吸音効果を得ることができる。
【００３７】
中空管部２の前面２ａのやや下方位置には、隆起部３に開口部３ｃが配置されている。その開口部３ｃの前面側には着脱部材４２が着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００３８】
着脱部材４２は、中空管部２と同様の材料で形成されてもよいし、中空管部２の前面２ａと異なる音響効果を発揮させるべく中空管部２と異なる材料で形成されてもよい。着脱部材４２は、樹脂、金属、木材又はその他の材料で形成されたブロック状部材であって、全体として略直方体形状であるが、その背面４２ａが隆起部３に沿うように凹状面とされ、その前面が平面部４２ｆとされている。そして着脱部材４２の平面部４２ｆには、背面４２ａまで貫通する開口部４２ｅが形成されている。
【００３９】
図７中二点鎖線で示すように、開口部３ｃ上に着脱部材４１を装着すると、中空管部２の前面２ａの隆起部３から突出するように平面部４２ｆが配置され、その平面部４２ｆには、開口部３ｃを介して中空内部２ｄへと連通する開口部４２ｅが配置されることとなる。隆起部３による音波の散乱効果や開口部４２ｅから中空内部２ｄ内に導入された音波の共鳴による吸音効果を得ることができる。なお、着脱部材４２を開口部３ｃ上から取り外すと、中空管部２の前面２ａには平面部４２ｆが配置されず、隆起部３に形成された開口部３ｃが外部に露出することとなる。
【００４０】
［実施形態５］
図８に示す実施形態５において、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。実施形態５においては、実施形態１と同様に、中空管部２の前面２ａのやや上方位置に平面部２ｆが形成され、その平面部２ｆに開口部２ｅが配置されている。
【００４１】
実施形態１では、中空管部２が高さ方向のみに延びているが、実施形態５では、中空管部２が正面視略Ｌ字形状に下方で屈曲し、高さ方向（Ｙ方向）と幅方向（Ｘ方向）とに延びている。そして、隆起部３も中空管部２の延長方向に沿って、高さ方向と幅方向とに延びている。なお、中空管部２が高さ方向に延びる部分の上方でも屈曲して正面視略コ字形状とされており、各々の延長部分（高さ方向に延びる部分、その上方で幅方向に延びる部分、その下方で幅方向に延びる部分）にその延長方向に沿って隆起部３が配置されていてもよい。もちろん、図８に示す中空管部２の高さ方向に延びる部分にのみ隆起部３が配置されており、幅方向に延びる部分に隆起部３が配置されていなくてもよい。
【００４２】
[実施形態６]
図９に示す実施形態６の音響パネル２００において、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。実施形態６は、実施形態１において示した１つの音響構造体１００を有し、該音響構造体１００が略平板状を呈するパネル基体５０のパネル面５１に、中空管部２の一部を当接させた状態で配置された音響パネルのパネル構造を採用している。実施形態６では、中空管部２に隣接するパネル基体５０の左右に平面状のパネル面５１が形成されている。また、中空管部２とパネル面５１との境界には、断面略コ字形状の一対の溝５３が、中空管部２が延びる方向に沿って形成されている。なお、パネル面５１に隆起部又は凹部が形成されていてもよい。溝５３の形状は断面略コ字形状に限定されるものではなく、例えば、三角溝のようなものであってもよい。さらに、実施形態６の変形例として、図１０に示すように、複数の音響構造体１００を中空管部２の延びる方向と直交する方向に並べた音響パネル２００としてもよい。音響パネル２００は、中空管部２に隣接するパネル基体５０のパネル面５１に隆起部５２が形成されている。なお、隆起部５２の代わりに凹部が形成されていてもよい。
【００４３】
以上、実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である
【符号の説明】
【００４４】
１００…音響構造体、２００…音響パネル、２…中空管部、２ａ…前面（側面）、２ｄ…中空内部、２ｅ，４２ｅ…開口部（音波導入部）、２ｆ，４２ｆ…平面部、３，５２…隆起部、５…屈曲部、３ｂ，３３…凹部、５０…パネル基体、５１…パネル面、５３…溝
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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