(57)【要約】【課題】一人では身につけにくい相対感覚をパソコン等を使って一人で練習して身につけることができる手段を提供する。【解決手段】基準音発生部８は、ランダムで基準音を発声する。音程選択部９はレベル選択部７で選択された音程を階名指示部１０に入力する。階名指示部１０は基準音発生部８で発声した基準音に対して、音程選択部９から入力された音程を有する課題音の階名を発生する。基準音および基準音に対して音程関係にある音の階名はディスプレイ４に表示される音程トレーニング画面４１に表示される。基準音はスピーカ５から音声としても出力される。評価部１１は、マイクロフォン６から入力される音声をその基本周波数に基づいて課題音と比較し、合致していれば良好の評価をディスプレイ４に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歌の学習者に一つの基準音を提示する基準音提示手段と、
前記基準音に対する所定の音程関係にある課題音を表示する課題音表示手段と、
前記課題音の提示後に発生された音を採取するマイクロフォンと、
前記マイクロフォンで採取された音と前記課題音とを比較して、両者が合致したときに良好の評価を出力する評価手段とを具備した音程感覚養成装置。
【請求項２】
歌の学習者に一つの基準音をランダムに示し、かつ基準音を発音する基準音提示手段と、
音程を少なくとも一つ選択する音程選択手段と、
前記基準音に対して前記音程選択手段で選択された音程関係にある課題音を表示する課題音表示手段と、
前記課題音の提示後に発生された音を採取するマイクロフォンと、
前記マイクロフォンで採取された音と前記課題音とを比較して、両者が合致したときに良好の評価を出力する評価手段とを具備した音程感覚養成装置。
【請求項３】
練習レベルを入力するレベル入力手段を具備し、
前記音程選択手段が、前記レベル入力手段で入力された練習レベルに基づいて、音程を選択するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の音程感覚養成装置。
【請求項４】
前記評価手段が、マイクロフォンで採取された音の基本周波数を半音単位で近似化する手段を含み、該近似化して得られた半音単位の音と前記課題音とを比較するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の音程感覚養成装置。
【請求項５】
前記課題音を、階名で表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の音程感覚養成装置。
【請求項６】
前記課題音を、基準音に対する音程の度数で表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の音程感覚養成装置。
【請求項７】
コンピュータ上で実行される音程感覚養成プログラムにおいて、
コンピュータに、
歌の学習者に一つの基準音を提示する基準音提示ステップと、
前記基準音に対する所定の音程関係にある課題音を表示する課題音表示ステップと、
前記課題音の提示後にマイクロフォンで採取された音と前記課題音とを比較する比較ステップと、
前記採取された音が前記課題音に合致したときに良好の評価をする評価ステップを実行させることを特徴とする音程感覚養成プログラム。
【請求項８】
コンピュータ上で実行される音程感覚養成プログラムにおいて、
コンピュータに、
歌の学習者に一つの基準音を示す表示および発音をランダムに提示する基準音提示ステップと、
選択された少なくとも一つの音程を出力する音程出力ステップと、
前記基準音に対して前記音程出力ステップで出力された音程関係にある課題音を表示する課題音表示ステップと、
前記課題音の提示後にマイクロフォンで採取された音を前記課題音とを比較する比較ステップと、
前記採取された音が前記課題音に合致したときに良好の評価をする評価ステップを実行させることを特徴とする音程感覚養成プログラム。
【請求項９】
前記音程出力ステップでは、
練習レベル入力手段から入力された練習レベルに基づいて選択した音程を出力し、
前記課題音表示ステップでは、入力された音程の音程関係にある課題音を表示することを特徴とする請求項８記載の音程感覚養成プログラム。
【請求項１０】
前記評価ステップでは、マイクロフォンで採取された音の基本周波数を半音単位で近似化し、該近似化して得られた半音単位の音と前記課題音とを比較することを特徴とする請求項７または８記載の音程感覚養成プログラム。
【請求項１１】
前記課題音を、階名で表示することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の音程感覚養成プログラム。
【請求項１２】
前記課題音を、基準音に対する音程で表示することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の音程感覚養成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音程感覚養成装置および音程感覚養成プログラムに関し、特に、音程感覚を一人で修得するのに好適な音程感覚養成装置および音程感覚養成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音の高さを聴き分ける能力つまり音感は絶対音感と相対音感とに分けることができる。絶対音感は基準の音を示さずに発生された単音の高さを判別する能力をいい、一方、相対音感は、ある音の高さを基準に、他の音の高さを判別する能力をいう。幼児期に適切な指導や訓練を受けることで身に付く絶対音感と異なり、相対音感は、一般に訓練を重ねれば年齢を問わずに鍛えられると言われる。とりわけ、歌を修得しようとするものにとって、相対音感は必須であり、相対音感を鍛える訓練が行われている。例えば、合唱団では、指導者がピアノを弾いて単音を発生させ、その音に対する相対音を学習者に発声させるという練習方法で相対音感を修得することが行われている。
【０００３】
相対音感を独力で修得させることを目的として、特開２００２−２１５１３７号公報に記載されたような相対音感修得用教材が提案されている。この教材では、複数曲の音楽がデジタルデータで記録された記録媒体と楽譜とを含んでおり、デジタルデータの例として音程が１度ずつ増えるように２度〜８度音程の曲が記録されている。曲は、音程を認知させるための認知曲と修得した音感の程度を確認するための確認曲である。練習時には、楽譜を見ながら認知曲を聴き、その後、楽譜を見ながら歌詞や階名で歌唱し、確認曲で自分の音程と演奏の音程とを比較して修得程度を自己判断する。
【０００４】
また、特開２００６−２５９４７１号公報には、画面表示をガイドとして歌唱練習をする歌唱練習システムにおいて、表示された階名および歌詞に従って歌唱した学習者の音声を取り込んで楽曲データと比較して歌唱の出来を判定するものが提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２１５１３７号公報
【特許文献２】特開２００６−２５９４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された相対音感修得用教材は、相対音感を独力で修得させようとするものである。しかし、認知曲を楽譜とともに歌唱することで、楽譜と実際の音との対応を確認することができるだけであり、基準音に対する他の音の音程を修得することはできない。むしろ、認知曲の個々の音高判別力つまり絶対音感の訓練に近いものと思われる。また、学習者自身が取得程度を判定するので、客観的に正しい相対音感を身につけることができない。
【０００６】
特許文献２に記載された発明は、歌唱結果の良否をコンピュータが判断できる。しかし、画面表示をガイドとして歌唱することで、リズムの取り方、歌い出しタイミング、抑揚の付け方、音の高さ長さ、息継ぎのタイミング等を把握する訓練はできるが、基準音に対する音程感覚を身につけることはできない。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解消し、相対音感を独習でき、かつ修得程度を客観的に判定することができる音程感覚養成装置および音程感覚養成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決し、目的を達成するための本発明の装置およびコンピュータ上で実行されるプログラムは、歌の学習者に一つの基準音を提示し、その基準音と所定の音程関係にある課題音を表示し、その課題音の提示後にマイクロフォンで採取された音と課題音とを比較する比較し、前記採取された音が課題音に合致したときに良好の評価をするように構成された点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、本発明の装置およびプログラムは、前記特徴に加えて、少なくとも一つの音程を選択し、前記基準音に対して前記選択された音程関係にある課題音を表示するように構成された点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、本発明の装置およびプログラムは、前記音程出力時に際しては、練習レベル入力手段から入力された練習レベルに基づいて音程を一つ選択して出力する点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、本発明の装置およびプログラムは、前記課題音表示に際して、前記選択された音程の音程関係にある課題音を表示する点に第４の特徴がある。
【００１２】
また、本発明の装置およびプログラムは、前記評価に際して、マイクロフォンで採取された音の基本周波数を半音単位で近似化し、該近似化して得られた半音単位の音と前記課題音とを比較する点に第５の特徴がある。
【００１３】
さらに、前記課題音が階名、又は基準音に対する音程の度数で表示される点に第６の特徴がある。
【発明の効果】
【００１４】
第１、第２の特徴によれば、学習者に対して基準音と該基準音に対して所定の音程関係にある課題音を提示して、学習者に課題音を発声させることができる。そして、その発声音が課題音と合致しているかどうかについて判定され、両者が合致している場合に良好の評価が出力される。したがって、学習者は、例えばパーソナルコンピュータで本発明のプログラムを実行することにより、一人で相対音感を修得するトレーニングを行うことができる。
【００１５】
第３、４の特徴によれば、学習者が練習レベルや練習したい音程を入力すると、その入力に応じて、ランダムに出力される基準音に対する音程が選択されて、課題音として表示される。したがって、学習者は自己のレベルに応じて相対音感を修得することができる。
【００１６】
第５の特徴によれば、マイクロフォンで採取された音を、課題音に対して音程の度数で比較可能なように近似化できる。
【００１７】
第６の特徴によれば、課題音を階名または音程の度数で表示できるので、例えば、レベルの高い学習者には、課題音を音程の度数で表示する等、練習のバリエーションを増やして効率の良い練習手段を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る音程感覚養成装置としてのパーソナルコンピュータのハード構成を示すブロック図である。同図において、パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）１は、パソコン本体２、キーボードおよびマウス等の入力装置３、ディスプレイ４、スピーカ５、およびマイクロフォン６からなる。なお、パソコン本体２、入力装置３、ディスプレイ４、スピーカ５、およびマイクロフォン６は、それぞれが独立していてもよいし、一体型であるノートパソコン等であってもよい。
【００１９】
パソコン本体２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＣＤ−ＲＯＭドライバ２３および音源２４、ならびに入出力インターフェース２５を有する。音源２４はＭＩＤＩ音源やサウンドカード等のサウンドデバイスである。入出力インタフェース２５は、スピーカ５用の出力端子を含む他、マイクロホン６を接続する入力端子をも備えている。この音程感覚養成装置で実行される音程感覚養成プログラム（以下、単に「養成プログラム」という）は、記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭに記録され、ＣＤ−ＲＯＭドライバ２３を使ってパソコン本体２内に取り込まれる。
【００２０】
図１は、養成プログラムを実行した際にディスプレイ４に表示される画面の第１例を示す図である。同図において、音程トレーニング画面４１はディスプレイ４上に表示される。この音程トレーニング画面４１には、基準音表示領域４１１、課題音表示領域４１２、楽譜表示領域４１３、発音開始ボタン４１４、および消去ボタン４１５が設けられる。基準音表示領域４１１には、相対音感判定のための基準音が提示される。この例では、階名「ド」が表示されている。課題音表示領域４１２には、学習者が発声すべき、基準音に対して所定の音程を有する課題音が表示される。この例では、階名「ミ」が表示されている。課題音表示領域４１２には、階名と併せて、「をうたってください」等、具体的な指示を表示することができる。また、楽譜表示領域４１３には、基準音表示領域４１１および課題音表示領域４１２にそれぞれ表示された基準音および課題音に対応する音符を記載した譜面が示される。
【００２１】
図３は、音程トレーニングの設定画面である。音程トレーニングの設定画面は、前記トレーニング画面に表示させる基準音および課題音を決定するための条件を入力する画面である。図３の音程トレーニング設定画面４２には、方向設定領域４２１、音程設定領域４２２、レベル設定領域４２３が設けられる。この音程トレーニング設定画面４２において、「方向」は基準音に対すして課題音が上下いずれの方向であるかを意味する。図３の例では、さらに両方の方向を指示できるように構成している。ディスプレイ４上で入力装置３を使って「上の音（Ｈ）、下の音（Ｌ）、両方（Ｂ）等から任意のものを指示して選択することができる。この例では「上の音（Ｈ）」が選択されている。
【００２２】
また、音程設定領域４２２では、複数の音程の他、非音階固有音を使うか否かを選択できる。図３では、音程として「完全５度」と「長短３度」にチェックが入っており、ランダムに発生される基準音との間でこれら２種類の音程を有する音が課題音としてランダムに選択される。音程トレーニング設定画面４２の右側にあるレベル設定領域４２３では、複数のレベル（学習者の歌唱レベル）を選択でき、選択されたレベルに応じた課題が提示される。「ＯＫ」ボタン４２４は次の処理へ進む指示の入力部である。
【００２３】
パソコン本体２で養成プログラムが起動されると、音程トレーニング設定画面４２が表示されて、学習者の入力により設定が終わり、「ＯＫ」ボタン４２４を押すと、図１の音程トレーニング画面が４１がディスプレイ４に表示されて音程トレーニングが開始される。
【００２４】
図１、図３に示した画面による音程トレーニング動作を図を参照して説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係るＣＰＵ２２の処理例を示すフローチャートである。音程トレーニングが開始されると、音程トレーニング画面４１の初期画面が表示される（ステップＳ１）。初期画面では、発音開始ボタン４１４と消去ボタン４１５のみが表示され、基準音表示領域４１１、課題音表示領域４１２、および楽譜表示領域４１３にはなんらの情報も表示されない。ステップＳ２では、発音開始ボタン４１４が押されたか否かが判断される。ステップＳ２が否定ならばステップＳ３に移行して消去ボタン４１５が押されたか否かが判断される。消去ボタン４１５が押されたならば、ステップＳ４に進んで画面を消去する。消去ボタン４１５が押されるまでは、ステップＳ２、Ｓ３の判断が繰り返される。
【００２５】
学習者が発音開始ボタン４１４を押すと、ステップＳ２は肯定となりステップＳ５に進み、出題する課題の調をランダムに決定する。ステップＳ６では、出題する相対音程を、予め設定された条件に応じて決定する。複数の音程が選択されている場合は、それらの音程からランダムに選択した音程を出力する。ステップＳ７では、基準音をランダムに決定する。ステップＳ８では、基準音に対して相対的音程の関係にある音を課題音として仮決定する。
【００２６】
ステップＳ９では、仮決定した音が予め学習者によって設定された条件に合致しているか否かを判断する。学習者によって設定される条件の一つとして非音階固有音を使うか否かがある。すなわち、非音階固有音を使わない設定を予め選択していた場合であっても、例えば予め設定された音程の指示に従ってランダムに課題音を選択するので、非音階固有音（♯や♭の付いた音）が課題音として選択されることがある。この場合、ステップＳ９は否定となる。ステップＳ９が否定の場合は、ステップＳ６に進む。
【００２７】
音階固有音が選択された場合は、ステップＳ９は肯定となり、ステップＳ１０に進んで、仮決定されていた課題音を決定課題音として確定する。ステップＳ１１では、課題を提示する。すなわち、ステップＳ７で決定された基準音（図１では「ド」）を基準音表示領域４１１に表示するとともに、課題音表示領域４１２に決定課題音（図１では「ミ」）を表示し、さらに楽譜表示領域４１３に基準音と課題音を含む譜面を表示する。また、基準音に相当する音をスピーカ５から発音させる。基準音の音声信号は音源２４によって形成され、入出力インタフェース５を介してＤ／Ａ変換されてスピーカ５に供給される。
【００２８】
ステップＳ１２では、マイクロフォン６から入力される音声を評価する。ステップＳ１３では、音程トレーニングを終了するか否かを判断する。この判断は消去ボタン４１５が押されるか、「ファイル閉じ」など、他の指示手段からの終了指示の有無によって肯定となる。ステップＳ１３が肯定ならば、ステップＳ１４に進んで音程トレーニング画面を消去する等の終了処理を行う。ステップＳ１３が否定ならば、音程トレーニングを継続するので、ステップＳ２に進んで発音開始ボタン４１４が押されるのを待つ。
【００２９】
図５は、ステップＳ１２の評価の詳細な処理例を示すフローチャートである。図４において、ステップＳ１２１では、マイクロフォン６から入力される音を採取する。ステップＳ１２２では、採取された音の基本周波数を検出する。例えば、採取音をゼロクロス点検出法、自己相関関数（ＡＣＦ）、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等を使った周知の周波数解析方法で基本周波数は求めることができる。ゼロクロス点検出法の例は、特開平１１−０８３９１４号公報に記載されており、自己相関関数を用いた音声分析の例は、特開平６−８３３３９０号公報に開示されている。いる。また、高速フーリエ変換を使った楽音波形分析法は、例えば、特開２０００−２６７６７１号公報に記載されている。
【００３０】
ステップＳ１２３では、検出された基本周波数を半音単位の音高に近似化する。ステップＳ１２４では、近似化された半音単位の音高が課題音表示領域４１２に表示された決定課題音と合致しているか否かを判断する。つまり、図１の表示例では、「ミ」の音が正しく発声されたかどうかが判定される。
【００３１】
ステップＳ１２４が否定であれば、ステップＳ１２１に進んで、マイクロフォン６から入力される音を再採取する。そして、ステップＳ１２４が肯定となれば、評価の処理を終了して、メインルーチンつまり前記ステップＳ１３に移行する。
【００３２】
なお、ステップＳ１２４が肯定になった場合、ステップＳ１３に移行する前に、音程トレーニング画面４１に、決定課題音とマイクロフォン６から入力された音とが合致したことを示す評価表示を行うようにしてもよい。一例として、図１では、符号４１６で示した「○」を評価として表示した。
【００３３】
また、評価が終了した後、図４のステップＳ１３の判断が否定であれば、ステップＳ２に進む代わりにステップＳ５に進んでもよい（図３中点線表示）。つまり、評価が終われば、次の課題を提示するための処理に自動的に移行することができる。
【００３４】
また、ステップＳ１２４の処理を予定回数実行したにも関わらず、判定が肯定にならない場合は、前記「○」の表示に代えて、「×」を表示してもよい。また、「○」や「×」に代えて、または「○」もしくは「×」とともに学習者が実際に発声した音がどの階名に相当するか、または基準音に対して実際に発声された音の音程を度数を表示してもよい。
【００３５】
図６は、上記養成プログラムの要部を示すブロック図である。図６において、レベル選択部７は練習レベルの設定手段であり、予め設定された複数の練習レベル（図３参照）から学習者が一つを選ぶと、その練習レベルが音程選択部９に入力される。音程選択部９は、予め設定された複数の音程（図３参照）から学習者が一以上の音程を選ぶと、レベルに応じた音程を階名指示部１０に入力する。複数の音程が選択された場合は、ランダムに音程を出力する。
【００３６】
基準音発生部８は、ランダムに基準音を発生する。基準音はディスプレイ４を用いて表示されるとともに、スピーカ５を通じて発音される。階名指示部１０は、ランダムに発生された基準音と、音程選択部９から入力された音程とに基づいて基準音に対する指定の音程関係にある課題音としての階名を決定し、ディスプレイ４に入力して階名を表示させる。  評価部１１は、出力された階名が入力されると、その音とマイクロフォン６によって採取された音の基準周波数を検出し、その基本周波数で代表される音の階名が階名指示部１０から入力された階名と合致したときにディスプレイ４に「良好」を意味する符号または文字を表示する。図１には「○」を表示した例を示したが、音声によって評価結果が「良好」であるという音声表示をしてもよい。
【００３７】
なお、良好の表示は「○」に限らず、学習者が実際に発声した音の階名を表示したり、課題音と学習者が実際に発声した音との音程を示す度数で表示したりしてもよい。
【００３８】
次に、音程トレーニング画面の変形例を説明する。図７は変形例に係る音程トレーニング画面を示す図であり、図１と同符号は同一または同等部分を示す。この図は、基準音「ド」が表示され、課題音として階名「ミ」が表示され、これらの表示の間に矢印４１７が表示されている。この矢印４１７は基準音に対する課題音の音程が高い方向（上の音）か低い方向（下の音）かを示す。レベル設定ボタン４１８は、練習の途中で練習レベルを変更したい場合に操作し、音程トレーニングの設定画面（図３参照）を表示させるための画面切換スイッチである。
【００３９】
ヒント表示領域４１９は、この領域をクリックすることによって、課題に対応したヒントが表示される。例えば、課題に対応した楽譜を表示する。つまり、この例では、課題音と同時に楽譜が示されるのではなく、ヒント表示領域４１９をクリックすると、ヒントの一つとして楽譜を表示できるようにしている。さらに、課題解説表示領域４２０を設けている。この領域には、課題音の重要性や課題の意義等のコメントを表示することができる。
【００４０】
図８は、図７に示した音程トレーニングの設定画面にヒントとコメントを表示した例を示す図である。ヒント表示領域４１９には、基準音と課題音とを示した楽譜が表示されている。基準音と課題音とは互いに異なる色で示すのが好ましい。課題解説表示領域４２０には、課題の重要性を示すコメントとして「ドとミの長３度の音程はとても重要だよ」という文字が表示されている。
【００４１】
図９は、評価部で課題音と学習者が発声した音とが合致したときに表示される「○」の表示態様の変形例を示す図である。この例では、符号４２１で示す「○」を音程トレーニング画面に表示されている画像にオーバーラップさせて、大きく、よく目立つように表示させている。このように大きな「○」の表示は、学習者に心地よく受け止められ、練習の意欲を増大させる効果がある。
【００４２】
本実施形態によれば、学習者のレベルに応じた課題が表示され、学習者は、その表示に合った音を、良い評価が出るまで繰り返し発声することによって、相対音感を確実に身につけることができる。また、このトレーニングを自宅等で、一人で行うことができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、基準音に対して、選択された音程関係にある音の階名を課題音表示領域４１２に表示したが、この領域には階名に限らず、基準音に対する音程を表示してもよい。例えば、所定以上の練習レベルが選択されたときには、階名表示でなく音程表示とすることができる。
【００４４】
また、音程トレーニング画面４１は、上記実施形態に具体例を示したものに限らず、各種変形は可能であり、少なくとも、基準音表示領域と課題音表示領域とが設けられていればよい。そして、評価が良好であれば、「○」などの良好評価を示す代わりに、次の課題画面に移行して新たな課題を表示することによって評価が良好であったことを示すことができる。また、基準音と課題音とを同一画面に示すのに限らず、基準音を表示した後、課題音を表示するのであってもよい。さらに、上級レベルの学習者には、発音のみで基準音を示すようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る音程トレーニング画面の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る音程感覚養成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】音程トレーニングの設定画面の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る音程感覚養成プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図５】音程感覚養成プログラム中の評価処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】音程感覚養成プログラムの要部を示すブロック図である。
【図７】音程トレーニング画面の変形例に係る第１の画面を示す図である。
【図８】音程トレーニング画面の変形例に係る第２の画面を示す図である。
【図９】評価を示した音程トレーニング画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…音程感覚養成装置、  ２…パソコン本体、  ４…ディスプレイ、  ５…スピーカ、  ６…マイクロフォン、  ７…レベル選択部、  ８…基準音発生部、  ９…音程選択部、  １０…階名指示部、  １１…評価部、  ４１…音程トレーニング画面、  ４１１…基準音表示領域、  ４１２…課題音表示領域、  ４１３…楽譜表示領域
【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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