CN109743651B - 麦克风阵列的硅胶套变形调整方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种麦克风阵列的硅胶套变形调整方法和装置，所述装置包括：多个直线运动机构，分别对应于所述麦克风阵列板上各螺孔位置处；主控单元，用于调节各直线运动机构的行程；并针对每种行程组合，录制该行程组合下所述麦克风阵列输出的音频信息；选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量，用以调整各麦克风的硅胶套的变形量。应用本发明可以自动调整麦克风阵列的硅胶套的变形，使得麦克风阵列输出的音频质量达到要求，从而节省麦克风阵列调试过程中的人力物力和时间。

Description

麦克风阵列的硅胶套变形调整方法和装置

技术领域

本发明涉及麦克风技术领域，特别是指一种麦克风阵列的硅胶套变形调整方法和装置。

背景技术

目前，语音交互得到广泛应用，其中智能音箱、智能电视是其中的代表产品。语音交互的硬件载体为麦克风阵列，主要功能为音频信息的采集与处理。较为纯净的音频信息对于前端的信号处理以及ASR(语音识别技术)都至关重要，音频中的杂波以及谐波对于降噪以及识别都是一个严峻的考验。麦克风与前端结构均为刚性物体，直接固定在一起，容易引起摩擦以及共振情况，硅胶套具有隔震以及密封的作用，在每个麦克风的外侧增加硅胶套，为目前产品的常用做法。

麦克风阵列固定方式分为单孔型以及自由场型两种。如图1所示，麦克风阵列设备的单孔型固定方式为，每个麦克风外侧安装硅胶套，硅胶套处于麦克风与外壳之间，硅胶套有一定厚度，硅胶套在外力作用下，会有一定程度变形，变形太多容易引起共振，变形太少又会失去应有的作用。为使得硅胶套处于合适的变形范围内，可以调节连接麦克风阵列板和外壳的锁紧螺丝的松紧，从而调节施加于麦克风阵列板和外壳之间的硅胶套上的压力，达到使硅胶套处于合适变形范围的目的。

然而，在实际应用中，调试人员需不断地调整锁紧螺丝的松紧，同时测试麦克风输出的音频质量，直到麦克风输出的音频质量达到要求。此种调试方法需要耗费较大的人力物力，并且时间也很难控制。

发明内容

本发明提出了一种麦克风阵列的硅胶套变形调整方法和装置，可以自动调整麦克风阵列的硅胶套的变形，使得麦克风阵列输出的音频质量达到要求，从而节省麦克风阵列调试过程中的人力物力和时间。

基于上述目的，本发明提供一种麦克风阵列的硅胶套变形调整装置，其中，所述麦克风阵列设置于麦克风阵列板上，所述装置包括：

多个直线运动机构，分别对应于所述麦克风阵列板上各螺孔位置处；

主控单元，用于调节各直线运动机构的行程；并针对每种行程组合，录制该行程组合下所述麦克风阵列输出的音频信息；选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量，用以调整各麦克风的硅胶套的变形量。

进一步，所述装置还包括：多个分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器；其中，

所述压电薄膜传感器垫于其对应的硅胶套与麦克风阵列设备的外壳之间，用于输出检测的压力信息；

其中，所述麦克风阵列板安装于所述麦克风阵列设备中。

较佳地，所述主控单元还用于在所述录制该行程组合下各麦克风输出的音频信息时，还记录各压电薄膜传感器所输出的压力信息。

较佳地，所述主控单元还用于在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息；并将获取的各压电薄膜传感器输出的压力信息分别与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；根据比较结果输出验证的调整结果。

本发明还提供一种麦克风阵列的硅胶套变形调整方法，包括：

调节分别对应于麦克风阵列板上各螺孔位置处的各直线运动机构的行程，并针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列输出的音频信息；

选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量，用以调整各麦克风的硅胶套的变形量；

其中，所述麦克风阵列设置于所述麦克风阵列板上。

较佳地，在所述录制该行程组合下麦克风阵列输出的音频信息时，还包括：

记录该行程组合下分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器所输出的压力信息；

其中，所述压电薄膜传感器垫于其对应的硅胶套与麦克风阵列设备的外壳之间；所述麦克风阵列板安装于所述麦克风阵列设备中。

较佳地，在所述确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量后，还包括：

在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息；

将获取的各压电薄膜传感器输出的压力信息分别与选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；

根据比较结果输出验证的调整结果。

本发明还提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的麦克风阵列的硅胶套变形调整方法。

本发明实施例的技术方案中，麦克风阵列的硅胶套变形调整装置的主控单元可以调节分别对应于麦克风阵列板上各螺孔位置处的各直线运动机构的行程，并针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列输出的音频信息；进而选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量。由于直线运动机构的行程越大，则施加在该直线运动机构所对应的螺孔位置处的压力就越大，则需要为该螺孔设计的锁紧螺丝的进给量就更大，以便将锁紧螺丝安装到螺孔时可以提供相应大小的压力；因此，在确定为各螺孔安装为其所配置的相应进给量的锁紧螺丝后，就可以调整各麦克风的硅胶套的变形量，使得麦克风阵列输出的音频信息满足质量要求。

进一步，本发明实施例的技术方案中，麦克风阵列的硅胶套变形调整装置包括多个分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器；所述压电薄膜传感器垫于其对应的硅胶套与麦克风阵列设备的外壳之间。主控单元在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息，并与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；根据比较结果可以验证通过锁紧螺丝对硅胶套变形的调整结果；若验证的调整结果不合格还可以重新调整，从而进一步保证最终调整所获得的效果。

附图说明

图1为现有技术的单孔型麦克风阵列设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的麦克风阵列设备和麦克风阵列的硅胶套变形调整装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种麦克风阵列的硅胶套变形调整方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。

麦克风阵列设备以及本发明实施例提供的一种麦克风阵列的硅胶套变形调整装置(或称麦克风阵列的硅胶套变形调整治具)的结构，如图2所示。其中，麦克风阵列设备中包括：麦克风阵列201、麦克风阵列板202、硅胶套203，以及外壳204。

其中，麦克风阵列201设置于麦克风阵列板202上；具体地，在麦克风阵列板202的下方嵌有多个麦克风，组成麦克风阵列201。例如，一个麦克风阵列板202上可以嵌有四个麦克风，组成四个麦克风的麦克风阵列201。

硅胶套203为多个，在麦克风阵列201的每个麦克风外侧安装有一个硅胶套203，且硅胶套203有一定厚度，处于麦克风与外壳204之间，在外力作用下，会有一定程度变形。

麦克风阵列板202上设置有多个螺孔，外壳204上也对应设置多个螺孔；螺孔设置的位置通常在硅胶套203的外围。例如，麦克风阵列板202上可以设置有3个螺孔，则外壳204上也在对应位置处设置3个螺孔。当然，如果不考虑成本，并为进一步提高硅胶套203变形量的调节精度，可以在硅胶套203的外围开设更多的螺孔，以安装更多的锁紧螺丝进行变形量的调整。比如，麦克风阵列板202上可以设置有4个螺孔，则外壳204上也在对应位置处设置4个螺孔。

通过麦克风阵列板202和外壳204上相对应的螺孔可以装配用以连接麦克风阵列板202和外壳204的锁紧螺丝；通过调节锁紧螺丝的松紧可以调节麦克风阵列板202与外壳204之间的距离，进而调节处于麦克风与外壳204之间的硅胶套203的压力，使得硅胶套203产生一定程度的变形。

如图2所示，本发明实施例提供的一种麦克风阵列的硅胶套变形调整装置，包括：主控单元213和多个直线运动机构212。

其中，多个直线运动机构212分别对应于麦克风阵列板202上各螺孔位置处；直线运动机构212可以向其对应的螺孔位置处运动，输出可调的行程，其运动方向与所述麦克风阵列板垂直。

主控单元213用于调节各直线运动机构212向其对应的螺孔位置处运动的行程；并针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列201输出的音频信息；选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，比如，通过音频分析，选取出音频质量最好的音频信息所对应的行程组合，作为满足质量要求的音频信息所对应的行程组合。

主控单元213进而根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量，而各锁紧螺丝的进给量决定了各麦克风的硅胶套的变形量。也就是说，通过各锁紧螺丝的进给量，就可以实现对各麦克风的硅胶套的变形量的调整。

可以多种方法实现上述的直线运动机构212。例如，直线运动机构212的一种具体结构可以包括：电机、齿轮和齿条；其中，所述电机受主控单元213的控制进行转动，并带动所述齿轮的转动；所述齿条被所述齿轮带动做直线运动；此外，直线运动机构212还可以包括连接于齿条一端、可以调整定位的支架，以使得直线运动机构212可以对准螺孔。

主控单元213通过控制电机的转动角度，实现对直线运动机构212的行程的调节；相应地，主控单元213通过电机当前的转动角度，即可以确定直线运动机构212的行程。

进一步，本发明实施例提供的一种麦克风阵列的硅胶套变形调整装置，还可以包括：多个分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器211。

压电薄膜传感器211垫于其对应的硅胶套203与麦克风阵列设备的外壳204之间，用于输出检测的压力信息。具体地，压电薄膜传感器211可以将检测到的压力信息转换为电信号的形式输出。

上述的主控单元213还用于在所述录制该行程组合下各麦克风输出的音频信息时，还记录该行程组合下各压电薄膜传感器211所输出的压力信息。具体地，主控单元213可以根据压电薄膜传感器211所输出的电信号的大小来确定对应的压力检测值，从而获得压电薄膜传感器211输出的压力信息。

由于压电薄膜传感器211所检测的压力即为其对应的硅胶套203所承受的压力，从而反映了该硅胶套203的变形量。因此，主控单元213记录的该行程组合下各压电薄膜传感器所输出的压力信息，反映了该行程组合下各硅胶套203的变形量。

进一步，主控单元213还用于在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器211输出的压力信息；并将获取的各压电薄膜传感器211输出的压力信息分别与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器211所输出的压力信息进行比较；根据比较结果输出验证的调整结果。

事实上，如果主控单元213在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取的各压电薄膜传感器211输出的压力信息，与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器211所输出的压力信息一致，或者相差不大，则说明该次为各螺孔配置的相应进给量的锁紧螺丝是合适的，则可以输出验证的调整结果为佳；反之，则输出验证的调整结果为不佳，需要重新进行调整。

此外，主控单元213在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，还可再次记录麦克风阵列201输出的音频信息，并对此次记录的音频信息进行分析，检测是否确实满足质量要求；如若不满足，则可以重新调整。

进一步，主控单元213还可与外部终端通信，并根据所述外部终端发送的指令执行相应的操作，或反馈相应的信息。具体地，主控单元213可以通过BLE(蓝牙)模块或其它通讯模块与外部终端通信。

上述的主控单元213进行麦克风阵列的硅胶套变形调整的具体方法，流程如图3所示，包括如下步骤：

步骤S301：主控单元213调节分别对应于麦克风阵列板202上各螺孔位置处的各直线运动机构212的行程，并针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列201输出的音频信息。

具体地，主控单元213可以通过分别控制各直线运动机构212的电机的转动角度，调节各直线运动机构212向其对应的螺孔位置处运动的行程，即向下挤压麦克风阵列板202的行程，从而分别对麦克风阵列板202上各螺孔位置处施加压力，造成麦克风阵列板202与外壳204之间的硅胶套203变形；不同的行程，造成硅胶套203的变形量也不同。

向麦克风阵列201播放标准音频，为测试出各硅胶套203在哪种变形情况下，麦克风阵列201可以输出满足质量要求的音频信息，本步骤中，主控单元213不断地调整各直线运动机构212的行程，并针对每种由各直线运动机构212的行程所组合的情况，录制该情况下的麦克风阵列201输出的音频信息；亦即，主控单元213针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列201输出的音频信息。

进一步，主控单元213在针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列201输出的音频信息时，还可以记录该行程组合下分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器所输出的压力信息。

步骤S302：主控单元213选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合。

在上述步骤S301主控单元213录制了各种行程组合下麦克风阵列201输出的音频信息后，于本步骤中，主控单元213对录制的音频信息进行分析，从中确定出满足质量要求的音频信息；比如，可以将分析出的质量最高的音频信息，确定为满足质量要求的音频信息；进而，将确定出的音频信息所对应的行程组合，作为选取出的满足质量要求的音频信息所对应的行程组合。

步骤S303：主控单元213根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量。

在上述步骤S302主控单元213选取了满足质量要求的音频信息所对应的行程组合后，于本步骤中，主控单元213确定该行程组合中各直线运动机构的行程，进而根据各直线运动机构的行程，分别确定各直线运动机构所对应的螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量。也就是说，若其中一个直线运动机构的行程越大，则说明施加在该直线运动机构所对应的螺孔位置处的压力就越大，则需要为该螺孔设计的锁紧螺丝的进给量就更大，以便将锁紧螺丝安装到螺孔时可以提供相应大小的压力。

因此，在确定了各直线运动机构所对应的螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量后，就可以实现调整各麦克风的硅胶套的变形量，使得麦克风阵列201输出的音频信息满足质量要求，或为最高质量的音频信息。

进一步，主控单元213还可以根据如下步骤，对各硅胶套变形量是否合适进行验证：

步骤S304：主控单元213在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息。

具体地，在各螺孔安装了相应进给量的锁紧螺丝后，主控单元213可以根据各压电薄膜传感器输出的电信号，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息。

步骤S305：主控单元213将获取的各压电薄膜传感器输出的压力信息分别与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；根据比较结果输出验证的调整结果；若验证的调整结果为不合格，则跳转到步骤S301，重新进行调整，若验证的调整结果为合格，可以结束调整过程，也可以继续通过如下步骤S306作进一步验证。

具体地，主控单元213将上述步骤S304中获取的各压电薄膜传感器输出的压力信息，分别与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；若比较的结果一致，或者差值在一定范围内，则输出合格的验证的调整结果；否则，输出验证的调整结果为不合格，可以跳转到步骤S301，重新进行调整。

步骤S306：主控单元213录制该行程组合下所述麦克风阵列输出的音频信息，并分析录制的音频信息是否满足质量要求；若是，则再次验证调整结果为合格，完成硅胶套的变形调整；否则，可以跳转到步骤S301，重新进行调整。

事实上，在实际应用中，根据上述步骤S301～S303主控单元确定了各螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量，并根据上述步骤S304～S306对锁紧螺丝的进给量验证出调整结果合格后，可以根据各螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量批量生产锁紧螺丝，用以为批量的麦克风阵列设备进行螺孔的安装。

本发明实施例的技术方案中，麦克风阵列的硅胶套变形调整装置的主控单元可以调节分别对应于麦克风阵列板上各螺孔位置处的各直线运动机构的行程，并针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列输出的音频信息；进而选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量。由于直线运动机构的行程越大，则施加在该直线运动机构所对应的螺孔位置处的压力就越大，则需要为该螺孔设计的锁紧螺丝的进给量就更大，以便将锁紧螺丝安装到螺孔时可以提供相应大小的压力；因此，在确定为各螺孔安装为其所配置的相应进给量的锁紧螺丝后，就可以调整各麦克风的硅胶套的变形量，使得麦克风阵列输出的音频信息满足质量要求。

进一步，本发明实施例的技术方案中，麦克风阵列的硅胶套变形调整装置包括多个分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器；所述压电薄膜传感器垫于其对应的硅胶套与麦克风阵列设备的外壳之间。主控单元在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息，并与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；根据比较结果可以验证通过锁紧螺丝对硅胶套变形的调整结果；若验证的调整结果不合格还可以重新调整，从而进一步保证最终调整所获得的效果。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种麦克风阵列的硅胶套变形调整装置，其中，所述麦克风阵列设置于麦克风阵列板上，其特征在于，所述装置包括：

多个直线运动机构，分别对应于所述麦克风阵列板上各螺孔位置处；

主控单元，用于调节各直线运动机构的行程；并针对每种行程组合，录制该行程组合下所述麦克风阵列输出的音频信息；选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量，用以调整各麦克风的硅胶套的变形量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：多个分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器；其中，

所述压电薄膜传感器垫于其对应的硅胶套与麦克风阵列设备的外壳之间，用于输出检测的压力信息；

其中，所述麦克风阵列板安装于所述麦克风阵列设备中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述主控单元还用于在所述录制该行程组合下各麦克风输出的音频信息时，还记录各压电薄膜传感器所输出的压力信息。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述主控单元还用于在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息；并将获取的各压电薄膜传感器输出的压力信息分别与之前在所述选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；根据比较结果输出验证的调整结果。

5.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，所述直线运动机构包括：电机、齿轮和齿条；

其中，所述电机受所述主控单元的控制进行转动，并带动所述齿轮的转动；所述齿条被所述齿轮带动做直线运动。

6.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，

所述主控单元还用于与外部终端通信，并根据所述外部终端发送的指令执行相应的操作，或反馈相应的信息。

7.一种麦克风阵列的硅胶套变形调整方法，其特征在于，包括：

调节分别对应于麦克风阵列板上各螺孔位置处的各直线运动机构的行程，并针对每种行程组合，录制该行程组合下麦克风阵列输出的音频信息；

选取满足质量要求的音频信息所对应的行程组合，根据选取的行程组合中各直线运动机构的行程，确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量，用以调整各麦克风的硅胶套的变形量；

其中，所述麦克风阵列设置于所述麦克风阵列板上。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述录制该行程组合下麦克风阵列输出的音频信息时，还包括：

记录该行程组合下分别对应各硅胶套的压电薄膜传感器所输出的压力信息；

其中，所述压电薄膜传感器垫于其对应的硅胶套与麦克风阵列设备的外壳之间；所述麦克风阵列板安装于所述麦克风阵列设备中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述确定对应螺孔所配置的锁紧螺丝的进给量后，还包括：

在各螺孔配置了相应进给量的锁紧螺丝后，获取各压电薄膜传感器输出的压力信息；

将获取的各压电薄膜传感器输出的压力信息分别与选取的行程组合下记录的对应压电薄膜传感器所输出的压力信息进行比较；

根据比较结果输出验证的调整结果。

10.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求7-9任一所述的方法。

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