KR20010111137A - Method and system for controlling the best sound 0f vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 내부에 장착되는 오디오 시스템이 온도와 습기 및 각 부품의 특성 변화 그리고 현 자동차의 주행 상태에 관계없이 최적의 음질을 구현할 수 있도록 한 자동차의 음향 최적화 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로,The present invention relates to a sound optimization control system and method of an automobile in which an audio system mounted inside an automobile can realize an optimal sound quality regardless of temperature and humidity, characteristics of each component, and driving conditions of a current vehicle.
본 발명은 오디오 신호 입력시 자동차의 주행 상태 및 자동차 환경을 감지하고 판단하는 단계와; 상기 단계에서 자동차의 주행 상태 및 환경에 따라 스피커로 신호를 출력하는 단계와; 상기 단계에서 출력되는 신호를 마이크로폰으로 스피커 음향 신호를 입력하고 이 입력된 마이크로 폰 신호와 기 설정된 최적 음향 특성이 같은가를 판단하여 마이크로 폰 신호와 기 설정된 최적 음향 특성이 같으면 최적 음향을 계속해서 출력하고, 같지 않으면 각 스피커에 평면 주파수 특성을 출력하는 단계와; 상기 단계에서 각 스피커로 출력되는 평면 주파수 특성과 최적 음향과의 소정의 데시벨 이상으로 차이가 발생되는가를 비교 판단하여 상기 비교 판단된 상태에 따라 상기 스피커에 이상을 음성 출력하고 자동차의 특성에 따른 최적화 음향으로 이퀄라이져를 조절하고 완료하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention includes the steps of detecting and determining the driving state of the vehicle and the vehicle environment when the audio signal is input; Outputting a signal to a speaker according to the driving state and environment of the vehicle in the step; Input the speaker sound signal to the microphone by using the signal output in the above step, and determine whether the input microphone signal is equal to the preset optimal acoustic characteristics. If the microphone signal is equal to the predetermined optimal acoustic characteristics, the optimum sound is continuously output. Outputting a planar frequency characteristic to each speaker if not equal to each other; In this step, a comparison between the planar frequency characteristic output to each speaker and a predetermined decibel or more between the optimum sound and the difference is judged, and an abnormality is output to the speaker according to the comparison decision state and optimized according to the characteristics of the vehicle. It consists of adjusting and completing the equalizer with sound.
Description
본 발명은 자동차의 음향 최적화 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 내부에 장착되는 오디오 시스템이 온도와 습기 및 각 부품의 특성 변화 그리고 현 자동차의 주행 상태에 관계없이 최적의 음질을 구현할 수 있도록 한 자동차의 음향 최적화 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for optimizing sound control of an automobile, and more particularly, to an audio system mounted inside an automobile, to provide optimal sound quality regardless of temperature, humidity, characteristics of each component, and driving conditions of a current vehicle. A sound optimization control system and method for a vehicle to be implemented.
일반적으로 자동차의 카오디오 시스템은 방송국의 방송 전파를 수신하는 안테나와, 라디오 튜너 및 카세트, CD가 장착되는 미디어부와, 상기 미디어부에서 출력되는 신호를 내부의 음파 특성과 듣는 사람의 기호에 맞게 조절하는 오디오부와, 상기 오디오부에서 조절된 전기적인 신호를 음향으로 출력하는 전,후방 스피커로 구성된다.In general, a car audio system of an automobile includes an antenna for receiving broadcast radio waves from a broadcasting station, a media unit equipped with a radio tuner, a cassette, and a CD, and a signal output from the media unit in accordance with internal sound wave characteristics and a listener's preference. An audio unit for adjusting and front and rear speakers for outputting the electric signal adjusted in the audio unit as a sound.
이와 같이 구성되는 자동차의 오디오 시스템은 자동차의 실내가 음향적으로보아 너무 좁은 공간이라는 점과 유리, 내부 장식재 등 음향 반사체와 흡수체에 음향적으로는 무질서하게 둘러 싸여 있어, 승객의 귓전과 스피커와의 위치 관계가 불균형하므로 제약 조건이 많은 문제점을 가지게 되었다.The audio system of a vehicle configured as described above is so spaced that the interior of the vehicle is too narrow and acoustically disorderly surrounded by acoustic reflectors and absorbers, such as glass and interior decoration, so that the passenger's ear and speaker Due to the unbalanced positional relationship, constraints have many problems.
그래서 종래에는 음향의 최적화를 기하기 위하여, 음향 특성이 평편한 스피커를 만들고, 주파수 특성이 평편한 오디오를 만들며, 차량에서 평편한 오디오와 스피커를 장착하여 음향 특성중 깊고, 높은, 저음, 고음 음향 특성을 파악하여 분석한 후 스피커 특성을 자동차의 특성에 맞게 조정하게 된다.Therefore, in order to optimize the sound, conventionally, the speaker has a flat acoustic characteristic, the audio has a flat frequency characteristic, and the flat audio and the speaker are mounted in a vehicle, so that the deep, high, bass and treble sounds of the acoustic characteristics are After identifying and analyzing the characteristics, the speaker characteristics are adjusted to the characteristics of the vehicle.
그리고 상기 스피커 특성에서 보완이 필요할 때에는 오디오 이퀄라이져 특성을 조정하여 고정하게 된다.When the speaker characteristic needs to be supplemented, the audio equalizer characteristic is adjusted and fixed.
이와 같이 자동차에 최적화 된 음향 특성이 주변 환경의 온도 및 습도 특성 변화에 의하여 스피커 열화 및 오디오 이퀄라이져 소자의 열화가 발생되었을 때, 또는 주행시 자동차 내부 및 외부 노이즈가 계속 유입되는 상태에서 나타나는 음향 특성은 최적화 된 음향 특성과는 다르게 나타나게 된다.The acoustic characteristics optimized for the vehicle are optimized when the degradation of the speaker and the audio equalizer element occurs due to the change of temperature and humidity characteristics of the surrounding environment, or when the internal and external noise of the vehicle is continuously introduced while driving. Different sound characteristics.
특히 스피커가 많이 열화 되었을 때 또는 스피커가 파손되었을 때에 최적화는 더욱 기할 수 없게 되었다.Especially when the speaker is degraded a lot, or when the speaker is broken, the optimization is even worse.
이와 같이 종래의 자동차 오디오 시스템은 주변 환경의 온도 및 습도 특성에 의하여 스피커 열화 및 오디오 이퀄라이져 소자의 열화, 자동차 내부 및 외부 노이즈로 인하여 음향 특성이 변화가 발생하더라도 이를 감지하여 현 상태에 맞게 음향을 최적화 할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.As described above, the conventional car audio system optimizes the sound by detecting the deterioration of the acoustic characteristics due to the deterioration of the speaker and the deterioration of the audio equalizer element due to the temperature and humidity characteristics of the surrounding environment, and the internal and external noise of the vehicle. I had a problem that I could not do.
따라서 본 발명의 목적은 자동차 오디오 시스템에 작용하는 자동차의 운행 상황 및 자동차의 창문 및 도어 상태를 감지하고, 이 감지된 차량의 창문 및 도어 상태 및 상황에 따른 데이터를 토대로 스피커 상태에 맞는 최적의 음향 조정하여 출력하도록 하고자 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to detect the driving state of the car and the window and door state of the car acting on the car audio system, and based on the detected window and door state of the vehicle and the data according to the situation, the optimum sound for the speaker state It is to be adjusted and output.
도 1은 본 발명 자동차의 음향 최적화 제어 시스템의 제어 블럭도.1 is a control block diagram of the sound optimization control system of the present invention vehicle.
도 2는 본 발명 자동차의 음향 최적화 제어방법의 동작 흐름도.2 is an operation flowchart of a sound optimization control method for a vehicle according to the present invention;
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명의 시스템은 방송 신호 및 보조 미디어 신호를 받아 출력하는 이퀄라이져가 구비된 오디오와; 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커로 구성된 자동차의 오디오 시스템에 있어서, 상기 오디오에 도어 및 창문 그리고 차속을 감지하는 감지수단과; 상기 스피커로부터 출력되는 음향신호를 감지하는 마이크로폰과; 상기 오디오 내부에 감지수단으로부터 입력되는 신호를 기 설정된 최적화 신호와 비교 판단 제어하여 제어된 신호를 음성으로 출력하는 오디오 제어부와; 상기 오디오 제어부에서 제어된 신호에 따라 음향 특성을 제어하는 음향 특성 콘트롤부로 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the system of the present invention comprises: an audio having an equalizer for receiving and outputting a broadcast signal and an auxiliary media signal; An audio system of an automobile comprising a speaker for outputting the audio signal, comprising: sensing means for sensing a door, a window and a vehicle speed in the audio; A microphone for sensing an acoustic signal output from the speaker; An audio controller configured to compare and control a signal input from the sensing unit with a preset optimization signal in the audio to output a controlled signal as voice; And an acoustic characteristic controller for controlling the acoustic characteristics according to the signal controlled by the audio controller.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 방법은 오디오 신호 입력시 자동차의 주행 상태 및 자동차 환경을 감지하고 판단하는 단계와; 상기 단계에서 자동차의 주행 상태 및 환경에 따라 스피커로 신호를 출력하는 단계와; 상기 단계에서 출력되는 신호를 마이크로폰으로 스피커 음향 신호를 입력하고 이 입력된 마이크로 폰 신호와 기 설정된 최적 음향 특성이 같은가를 판단하여 마이크로 폰 신호와 기 설정된 최적 음향 특성이 같으면 최적 음향을 계속해서 출력하고, 같지 않으면 각 스피커에 평면 주파수 특성을 출력하는 단계와; 상기 단계에서 각 스피커로 출력되는평면 주파수 특성과 최적 음향과의 소정의 데시벨 이상으로 차이가 발생되는가를 비교 판단하여 상기 비교 판단된 상태에 따라 상기 스피커에 이상을 음성 출력하고 자동차의 특성에 따른 최적화 음향으로 이퀄라이져를 조절하고 완료하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.The method of the present invention for realizing the above object comprises the steps of detecting and determining the driving state of the vehicle and the vehicle environment when the audio signal is input; Outputting a signal to a speaker according to the driving state and environment of the vehicle in the step; Input the speaker sound signal to the microphone by using the signal output in the above step, and determine whether the input microphone signal is equal to the preset optimal acoustic characteristics. If the microphone signal is equal to the predetermined optimal acoustic characteristics, the optimum sound is continuously output. Outputting a planar frequency characteristic to each speaker if not equal to each other; In this step, a comparison is made to determine whether a difference occurs between a predetermined frequency decibel or more between the planar frequency characteristic output to each speaker and the optimum sound, and outputs an abnormal sound to the speaker according to the comparison decision state and optimizes according to the characteristics of the vehicle It consists of adjusting and completing the equalizer with sound.
그러므로 본 발명에 의하면, 자동차의 오디오 시스템에 음향 특성 콘트롤부와 마이크로폰을 구비하여 상기 자동차 주행시 자동차의 도어, 창문 닫힘 상태 및 속도 상태를 감지하고, 스피커로부터 출력되는 주파수 특성을 상기 마이크로폰으로 감지하여, 이 감지된 주파수 특성과 기 설정 주파수 최적 음향 특성을 비교 판단하면서 현 차량 상태 특성에 맞는 음향 특성을 조절하여 음향에 최적화를 출력하도록 하고자 하는데 있다.Therefore, according to the present invention, the audio system of the vehicle is equipped with an acoustic characteristic control unit and a microphone to detect the door, the window closed state and the speed state of the vehicle when driving the vehicle, and detects the frequency characteristic output from the speaker with the microphone, This is to compare the detected frequency characteristics with the predetermined frequency optimum acoustic characteristics and to adjust the acoustic characteristics according to the current vehicle state characteristics to output the optimization to the sound.
이하 본 발명을 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 자동차의 음향 최적화 시스템의 제어 블럭도로서, 방송 신호 및 보조 미디어 신호를 받아 출력하는 이퀄라이져가 구비된 오디오(10)와; 상기 오디오 신호를 출력하는 전후방 좌,우 스피커(20)로 구성된 자동차의 오디오 시스템에 있어서, 상기 오디오(10)에 자동차의 도어 닫힘 상태를 감지하는 도어 닫힘 감지수단(11)과; 자동차의 창문 닫힘 상태를 감지하는 창문 닫힘 감지수단(12)과; 자동차의 차속을 감지하는 차속 감지수단(13)과; 상기 스피커(20)로부터 출력되는 음향신호를 감지하는 마이크로폰(14)과; 상기 오디오(10) 내부에는 상기 감지수단들로부터 입력되는 신호를 기 설정된 최적화 음향신호와 비교 판단 제어하고, 제어된 신호를 음성으로 출력하는 오디오 제어부(15)와; 상기 오디오 제어부(15)에서 제어된 신호에 따라 음향 주파수 특성을 조절하는 음향 특성 콘트롤부(16)로 구성되게 된다.1 is a control block diagram of an acoustic optimization system of a vehicle according to the present invention, comprising: an audio 10 having an equalizer for receiving and outputting a broadcast signal and an auxiliary media signal; An audio system of a vehicle comprising front and rear left and right speakers 20 for outputting the audio signal, comprising: door closing detecting means (11) for detecting a door closed state of the vehicle to the audio (10); A window closing detecting unit 12 for detecting a window closing state of the vehicle; Vehicle speed detecting means (13) for detecting a vehicle speed of the vehicle; A microphone 14 for sensing an acoustic signal output from the speaker 20; An audio controller 15 configured to compare and control a signal input from the sensing means with a preset optimized sound signal, and output the controlled signal as a voice in the audio 10; The acoustic characteristic controller 16 adjusts the acoustic frequency characteristic according to the signal controlled by the audio controller 15.
도 2는 본 발명 자동차의 음향 최적화 방법의 동작 흐름도로서, 오디오 신호 입력시 자동차의 도어 및 창문이 닫혀있는가를 판단하는 단계(201)와; 상기 단계(200)에서 도어 및 창문이 닫혀져 있지 않으면 도어 및 창문 닫힘을 음성으로 통보하는 단계(202)와; 상기 단계(202)에서 도어 및 창문이 닫혀져 있으면, 스피커로 평면 주파수를 출력하는 단계(203)와; 상기 단계(203)에서 평면 주파수 출력시 마이크로폰으로 스피커에서 출력되는 음향 신호를 입력하는 단계(204)와; 상기 단계(204)에서 입력된 마이크로 폰 신호와 기 설정된 최적 음향 특성이 같은가를 판단하는 단계(205)와; 상기 단계(205)에서 마이크로 폰 신호와 기 설정된 최적 음향 특성이 같은가를 판단하는 단계(206)와; 상기 단계(206)에서 마이크로폰 신호와 기 설정된 최적 음향 특성이 같지 않으면 각 스피커에 평면 주파수 특성을 출력하는 단계(206)와; 상기 단계(206)에서 각 스피커로 출력되는 평면 주파수 특성과 기설정된 최적의 주파수 특성과의 소정의 데시벨 이상으로 차이가 발생되는가를 판단하는 단계(207)와; 상기 단계(207)에서 평면 주파수 특성이 소정의 데시벨 이상의 차가 발생하게 되면, 상기 스피커에 이상을 음성 출력하는 단계(208)와; 상기 단계(208)에서 스피커의 이상 출력시 자동차의 특성에 따른 최적화 음향이 될 때까지 이퀄라이져를 조절하는 단계(209)와; 상기 단계(209)에서 이퀄라이져에서 조절이 완료되었으면 조절 완료를 음성으로 출력하는 단계(300)로 이루어지게 된다.2 is an operation flowchart of the acoustic optimization method of the vehicle according to the present invention, comprising: determining whether a door and a window of the vehicle are closed when an audio signal is input (201); If the door and the window are not closed in step 200, notifying the door and the window closing by voice (202); If the door and the window are closed in step 202, outputting a planar frequency to the speaker (203); Inputting (204) an acoustic signal output from the speaker to the microphone at the plane frequency output in step (203); Determining (205) whether the microphone signal input in the step (204) is equal to a predetermined optimum acoustic characteristic; Determining (206) whether the microphone signal is equal to the predetermined optimum acoustic characteristic in the step (205); Outputting a planar frequency characteristic to each speaker if the microphone signal is not equal to the predetermined optimum acoustic characteristic in the step 206; Determining (207) whether or not a difference occurs in a predetermined decibel or more between a planar frequency characteristic output to each speaker in the step (206) and a predetermined optimal frequency characteristic; (208) outputting an abnormal sound to the speaker when a difference in planar frequency characteristic occurs by a predetermined decibel or more in step (207); In step 208, adjusting the equalizer until an optimum sound according to the characteristics of the vehicle is produced upon abnormal output of the speaker; If the adjustment is completed in the equalizer in step 209, step 300 of outputting the adjustment is completed.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 자동차에 승차를 한 상태에서 오디오(10)의온,오프 스위치를 이용하여 오디오(10)를 작동시키게 되면, 상기 오디오(10)에서는 이전 설정된 상태에 대한 방송 신호나 보조 미디어에 의한 테이프, CD 신호를 스피커(20)를 통해서 음향을 출력하게 된다.When the audio 10 is operated by using an on / off switch of the audio 10 in a state of riding a car, the audio 10 broadcast signal or an auxiliary signal for a previously set state is provided in the audio 10. The tape and CD signals by the media output sound through the speaker 20.
이와 같이 음향을 출력되도록 한 상태에서 오디오(10)의 오디오 제어부(15)에서는 도어 닫음 감지수단(11)과 창문 닫음 감지수단(12), 차속 감지수단(13)을 통해서 도어 및 창문이 닫혀져 있고, 정차 상태인가를 감지하여 판단하게 된다(단계201), 이때 판단 결과 도어 혹은 창문 중 어느 하나라도 열려져 있으면, 상기 오디오 제어부(15)에서는 기설정된 메모리 음성신호인 "도어나 창문을 닫으시오" 라는 음성 메시지를 스피커(20)를 통해서 출력하게 된다(단계202).In the state in which the sound is output as described above, the door and window are closed in the audio control unit 15 of the audio 10 through the door closing detecting unit 11, the window closing detecting unit 12, and the vehicle speed detecting unit 13. In operation 201, if any one of the door or the window is open, the audio controller 15 determines that the predetermined memory voice signal is "close the door or the window". The voice message is output through the speaker 20 (step 202).
이어서 상기 오디오 제어부(15)에서는 음향 특성 콘트롤부(16)를 제어하여 현재 자동차의 상태 즉 창문 및 도어의 닫힘, 정차 또는 주행에 따른 평면 주파수 특성의 음향 스피커(20)를 통해서 출력하게 된다(단계203).Subsequently, the audio controller 15 controls the acoustic characteristic controller 16 to output the acoustic characteristic through the acoustic speaker 20 having a planar frequency characteristic according to the current state of the vehicle, that is, the closing of the window and the door, stopping or driving (step). 203).
상기 오디오 제어부(15)에서는 상기 스피커(20)로부터 출력되는 음향신호에 대하여 마이크로폰(14)을 통해서 감지하게 되고(단계204), 이 감지된 음향신호에 대하여 차량의 정차 상태, 속도 및 각스피커의 음향 특성에 따라 튜닝이 설정 제어된 최적 음향과 같은가를 판단하게 된다(단계205).The audio control unit 15 detects the sound signal output from the speaker 20 through the microphone 14 (step 204), and the vehicle's stopped state, speed, and angle of the speaker for the detected sound signal. According to the acoustic characteristics, it is determined whether the tuning is equal to the optimal sound that is set and controlled (step 205).
이때 판단 결과 상기 마이크로폰(14)으로부터 감지되어 입력되는 신호가 최적 음향 신호와 같으면, 최적 음향을 출력하게 된다.In this case, if the signal detected and input from the microphone 14 is equal to the optimum sound signal, the optimum sound is output.
반면에 상기 마이크로폰(14)으로부터 입력되는 신호가 최적 음향 신호와 같지 않게 되면, 상기 오디오 제어부(15)에서는 음향 특성 콘트롤부(16)를 제어하여각 스피커(20)를 통해서 평면 주파수 특성을 출력하게 된다(단계206).On the other hand, when the signal input from the microphone 14 is not equal to the optimum acoustic signal, the audio controller 15 controls the acoustic characteristic controller 16 to output the planar frequency characteristic through each speaker 20. (Step 206).
이어서 상기 오디오 제어부(15)에서는 출력되는 평면 주파수와 설정된 최적 음향과 차가 4dB 이상 차이가 발생되는 가를 판단하게 된다(단계207).Subsequently, the audio controller 15 determines whether a difference between the output plane frequency and the set optimum sound differs by 4 dB or more (step 207).
이때 상기 출력되는 평면 주파수와 설정된 최적 음향과의 차가 4dB 이상 발생하였으면 스피커(20)에 이상이 있음을 오디오 제어부(15)를 통해서 음성으로 출력하게 된다(단계208).At this time, if the difference between the output plane frequency and the set optimum sound is 4dB or more, the speaker 20 outputs a sound through the audio control unit 15 (step 208).
그리고 상기 오디오 제어부(15)에서는 상기 현재 차량에 대한 특성 즉 차량의 정차 상태, 속도 및 각스피커의 음향 특성에 따라 튜닝이 설정 제어된 최적 음향으로 음향 특성 콘트롤부(16)를 제어하게 되고(단계209), 이어서 최적의 음향으로 제어가 완료되었으면 음향 조절이 완료되었음을 음성으로 오디오 제어부(15)를 통해서 스피커(20)로 출력하게 된다(단계300).In addition, the audio controller 15 controls the acoustic characteristic controller 16 to an optimum sound in which the tuning is set and controlled according to the characteristics of the current vehicle, that is, the vehicle stop state, speed, and acoustic characteristics of each speaker (step) 209) Then, if the control is completed with the optimum sound, the sound is output to the speaker 20 through the audio control unit 15 as the sound is completed (step 300).
반면에 상기 출력되는 평면 주파수와 설정된 최적 음향과의 차가 4dB 이상 발생되지 않았으면 상기 오디오 제어부(15)에서는 상기 현재 차량에 대한 특성 즉 차량의 정차 상태, 속도 및 각스피커의 음향 특성에 따라 튜닝이 설정 제어된 최적 음향으로 음향 특성 콘트롤부(16)를 제어하게 되고(단계209), 이어서 최적의 음향으로 제어가 완료되었으면 음향 조절이 완료되었음을 음성으로 오디오 제어부(15)를 통해서 스피커(20)로 출력하게 된다(단계300).On the other hand, if the difference between the output plane frequency and the set optimum sound is not more than 4dB, the audio controller 15 tunes according to the characteristics of the current vehicle, that is, the vehicle's stopped state, speed, and acoustic characteristics of each speaker. The acoustic characteristic control unit 16 is controlled by the set-controlled optimum sound (step 209). Then, when the control is completed with the optimal sound, the sound control is completed to the speaker 20 through the audio control unit 15 as a voice. Output (step 300).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 자동차의 오디오 시스템에 차량의 상태를 감지하는 감지수단과, 음향 특성 콘트롤부와 마이크로폰을 구비하여 상기 자동차 주행시 스피커로부터 출력되는 주파수 특성을 상기 마이크로폰으로 감지하고, 이 감지된 음향 주파수가 현 자동차의 상태에 따라 기설정된 최적 음향과 비교 판단하여 이 판단 상태에 따라 차량 특성에 맞는 음향 특성을 조절하는 최적 음향을 출력하도록 함으로써, 자동차의 오디오 시스템이 변화하는 차량 상태에 관계없이 최적의 음질을 구현할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.As described above, the present invention includes a sensing means for detecting a state of a vehicle in an audio system of a vehicle, an acoustic characteristic controller and a microphone to sense the frequency characteristic output from the speaker when driving the vehicle with the microphone. The detected audio frequency is compared with the optimal sound set in accordance with the current state of the car, and the optimum sound for adjusting the sound characteristic according to the vehicle characteristic is output according to the determination state. Regardless, it will provide the effect of achieving the best sound quality.
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