DE102016114720B4 - Communication device for voice-based communication - Google Patents
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Abstract
Kommunikationsgerät (1) zur sprachbasierten Kommunikation zwischen einer das Kommunikationsgerät (1) verwendenden Person und einem anderen Kommunikationsteilnehmer, wobei das Kommunikationsgerät (1) eine Aufnahmeeinrichtung aufweist, die wenigstens einen Schallsensor (4) hat, der zum Umwandeln von Luftschall, der von der das Kommunikationsgerät (1) verwendenden Person als Eingabe von akustischen Informationen für die sprachbasierte Kommunikation erzeugt wird, in elektrische Signale ausgebildet ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung mit einer elektronischen Kommunikationseinrichtung (7) verbunden oder verbindbar ist, die zum Übertragen der akustischen Informationen für die sprachbasierte Kommunikation an den anderen Kommunikationsteilnehmer vorgesehen ist, wobei das Kommunikationsgerät (1) ein Störschallreduziereinrichtung (8) hat, die zum Reduzieren eines Störschalls, der durch den bei der Eingabe der akustischen Informationen durch die das Kommunikationsgerät (1) verwendenden Person erzeugten Luftschall entsteht, in Bezug zu in der Umgebung der Person befindlichen anderen Personen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsgerät (1) ein Headset mit einem Mikrophon (4) und Kopfhörern ist und die Störschallreduziereinrichtung (8) zum Erzeugen einer Luftbewegung zwischen dem Schallsensor (4) der Aufnahmeeinrichtung und den in der Umgebung befindlichen anderen Personen ausgebildet ist, wobei die Störschallreduziereinrichtung (8) zum Erzeugen eines Windvorhangs als Luftbewegung vor zumindest einem Teil des Gesichtes der das Kommunikationsgerät (1) verwendenden Person ausgebildet ist.Communication device (1) for voice-based communication between a person using the communication device (1) and another communication subscriber, the communication device (1) having a recording device which has at least one sound sensor (4) which is used to convert airborne sound generated by the Communication device (1) using person is generated as input of acoustic information for voice-based communication, is formed in electrical signals, the recording device being connected or connectable to an electronic communication device (7) which is used to transmit the acoustic information for voice-based communication the other communication subscriber is provided, wherein the communication device (1) has an Störschallreduzieinrichtung (8) which is used to reduce an interfering sound generated by the person using the communication device (1) when entering the acoustic information Gten airborne sound is formed in relation to other people in the vicinity of the person, characterized in that the communication device (1) is a headset with a microphone (4) and headphones and the noise reduction device (8) for generating an air movement between the Sound sensor (4) of the recording device and the other people in the vicinity is designed, wherein the Störschallreduzieinrichtung (8) is designed to generate a wind curtain as air movement in front of at least part of the face of the person using the communication device (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsgerät zur sprachbasierten Kommunikation zwischen einer das Kommunikationsgerät verwendenden Person und einem anderen Kommunikationsteilnehmer. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren diesbezüglich.The invention relates to a communication device for voice-based communication between a person using the communication device and another communication participant. The invention also relates to a method in this regard.
Bei einer sprachbasierten Kommunikation zwischen verschiedenen Teilnehmern, bei denen zumindest einer der Teilnehmer eine natürliche Person ist, werden die Informationen, die zwischen den Teilnehmern ausgetauscht werden sollen, zumindest für einen gewissen Abschnitt der Übertragungsstrecke als Luftschall übertragen. Bei einer natürlichen Person wird hierbei mithilfe der Sprechorgane (Stimmbänder) ein für die jeweilige natürliche Sprache charakteristischer Luftschall erzeugt, der die zu übertragende Information als eine akustische Information kodiert. Mithilfe der Hörorgane einer natürlichen Person lassen sich demgegenüber die in dem Luftschall kodierten akustischen Informationen empfangen und kognitiv erfassen und verarbeiten.In the case of voice-based communication between different participants in which at least one of the participants is a natural person, the information that is to be exchanged between the participants is transmitted as airborne sound for at least a certain section of the transmission path. In the case of a natural person, the speech organs (vocal cords) are used to generate an airborne sound characteristic of the respective natural language, which encodes the information to be transmitted as acoustic information. In contrast, with the aid of the hearing organs of a natural person, the acoustic information encoded in the airborne sound can be received and cognitively recorded and processed.
Bei einer sprachbasierten Kommunikation handelt es sich um den Austausch von Informationen basierend auf natürlicher Sprache, die zumindest teilweise als Luftschall übertragen wird, wobei mithilfe der natürlichen Sprache die zu übertragende Information semantisch korrekt kodiert wird. Dabei ist es bekannt, eine derartige sprachbasierte Kommunikation auch über weite Entfernungen hin mithilfe von technischen Hilfsmitteln, wie beispielsweise einem Telefon, zu realisieren, wobei dann die Sprachkommunikation nicht mehr direkt zwischen zwei Teilnehmern erfolgt. In diesem Falle wird der Übertragungsweg in mehrere Abschnitte aufgeteilt, wobei ein die akustischen Informationen kodierender Luftschall nur für den Übertragungsweg zwischen dem Teilnehmer und einem für die sprachbasierte Kommunikation benötigten technischen Hilfsmittel verwendet wird. Bei dem übrigen Übertragungsweg, der nahezu unbegrenzt sein kann, werden die akustischen Informationen der sprachbasierten Kommunikation mithilfe von elektrischen Signalen, welche die akustischen Informationen kodieren, elektronisch übertragen.Speech-based communication involves the exchange of information based on natural language, which is at least partially transmitted as airborne sound, with the information to be transmitted being semantically correct coded with the aid of natural language. It is known to implement such voice-based communication over long distances with the aid of technical aids, such as a telephone, for example, in which case the voice communication no longer takes place directly between two participants. In this case, the transmission path is divided into several sections, with airborne sound encoding the acoustic information only being used for the transmission path between the participant and a technical aid required for voice-based communication. With the remaining transmission path, which can be almost unlimited, the acoustic information of the voice-based communication is transmitted electronically with the aid of electrical signals that encode the acoustic information.
Ein wesentliches Problem einer sprachbasierten Kommunikation zwischen insbesondere natürlichen Personen stellt dabei die Tatsache dar, dass der verwendete Luftschall ein Medium voraussetzt, das mit anderen in der näheren Umgebung befindlichen Personen, die nicht an der Kommunikation beteiligt sind, teilen muss. Dadurch wird es möglich, dass andere Personen in der näheren Umgebung eines Kommunikationsteilnehmers die sprachbasierte Kommunikation mit dem anderen Kommunikationsteilnehmer mithören und somit die akustischen Informationen kognitiv verarbeiten können. Dies birgt nicht nur den Nachteil, dass sicherheitsrelevante Informationen von nicht berechtigten Dritten mitgehört werden können, sondern auch, dass bei einer sprachbasierten Kommunikation sich andere Personen in der Umgebung der Kommunikationsteilnehmer gestört fühlen. Denn die Hörorgane eines Menschen sind nicht darauf ausgelegt, das Empfangen von Luftschall zumindest temporär zu unterbinden.A major problem of speech-based communication between natural persons in particular is the fact that the airborne sound used requires a medium that must be shared with other people in the immediate vicinity who are not involved in the communication. This makes it possible for other people in the immediate vicinity of a communication participant to overhear the speech-based communication with the other communication participant and thus be able to cognitively process the acoustic information. This not only has the disadvantage that unauthorized third parties can overhear security-relevant information, but also that with voice-based communication, other people in the vicinity of the communication participants feel disturbed. After all, a person's hearing organs are not designed to prevent the reception of airborne sound, at least temporarily.
Dieses Problem vergrößert sich, wenn einer der betreffenden Kommunikationsteilnehmer sich in einer geschlossenen Umgebung mit einer Vielzahl anderer Personen befindet, die allesamt nicht Teilnehmer der sprachbasierten Kommunikation sind. So ist es immer wieder zu beobachten, dass einzelne Personen beispielsweise in einem Zug telefonieren, wobei zumindest der Übertragungsweg zwischen der telefonierenden Person und dem dafür verwendeten Mobilfunkgerät auf dem Erzeugen von Luftschall beruht. In der Umgebung der telefonierenden Personen befindlichen anderen Personen können dabei abhängig von der Umgebungslautstärke zumindest den Teil der sprachbasierten Kommunikation mithören, den die telefonierende Person in Form von Luftschall erzeugt. Dies wird oftmals als belästigend empfunden, da die anderen Personen gezwungenermaßen einen Teil der sprachbasierten Kommunikation mithören müssen, ohne sich hiergegen wehren zu können.This problem is exacerbated when one of the communication participants in question is in a closed environment with a large number of other people, all of whom are not participants in the voice-based communication. It can be observed again and again that individual people, for example, telephone in a train, with at least the transmission path between the person making the telephone call and the mobile radio device used for this based on the generation of airborne sound. Other people in the vicinity of the person making the phone call can hear at least that part of the voice-based communication that the person making the phone call in the form of airborne sound, depending on the ambient volume. This is often perceived as annoying, as the other people are forced to overhear part of the speech-based communication without being able to defend themselves against it.
Dabei muss der andere Kommunikationsteilnehmer einer sprachbasierten Kommunikation ebenfalls nicht zwangsläufig eine natürliche Person sein. Denkbar ist beispielsweise auch, dass der andere Kommunikationsteilnehmer der sprachbasierten Kommunikation ein technisches Gerät ist, dem Befehle basierend auf der natürlichen Sprache erteilt werden können. Eine derartige Form der Kommunikation mit technischen Endgeräten ist dabei ebenfalls eine sprachbasierte Kommunikation im Sinne der vorliegenden Erfindung.The other communication participant in a voice-based communication does not necessarily have to be a natural person either. It is also conceivable, for example, that the other communication participant in the speech-based communication is a technical device to which commands based on natural language can be issued. Such a form of communication with technical terminals is also voice-based communication within the meaning of the present invention.
Aus der
Aus der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kommunikationsgerät sowie ein Verfahren anzugeben, mit dem das unbeabsichtigte und nicht gewollte Mithören einer sprachbasierten Kommunikation durch in der Umgebung befindliche andere Personen vermieden werden kann.It is therefore the object of the present invention to specify a communication device and a method with which the unintentional and unwanted eavesdropping on voice-based communication by other people in the vicinity can be avoided.
Die Aufgabe wird mit dem Kommunikationsgerät gemäß Anspruch 1 sowie dem Verfahren gemäß Anspruch 5 erfindungsgemäß gelöst.The object is achieved according to the invention with the communication device according to
Gemäß Anspruch 1 wird ein Kommunikationsgerät zur sprachbasierten Kommunikation zwischen einer das Kommunikationsgerät verwendenden Person und einem anderen Kommunikationsteilnehmer vorgeschlagen, wobei das Kommunikationsgerät eine Aufnahmeeinrichtung aufweist, die wenigstens einen Schallsensor hat, der zum Umwandeln von Luftschall, der von der das Kommunikationsgerät verwendenden Person als Eingabe von akustischen Informationen für die sprachbasierte Kommunikation erzeugt wird, in elektrische Signale ausgebildet ist. Ein solcher Schallsensor kann beispielsweise ein Mikrophon sein, mit dem zumindest die von der das Kommunikationsgerät verwendenden Person erzeugten Laute und Geräusche in elektrische Signale umgewandelt und somit aufgenommen werden können. Dabei bleibt es sicherlich auch nicht aus, dass Umgebungsgeräusche, die ebenfalls mithilfe von Luftschall sich in dem Medium ausbreiten, von dem Schallsensor bzw. dem Mikrophon aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt werden.According to
Des Weiteren ist die Aufnahmeeinrichtung, mit der der Luftschall in elektrische Signale umgewandelt werden kann, mit einer elektronischen Kommunikationseinrichtung verbunden oder verbindbar, um so zumindest die akustischen Informationen für die sprachbasierte Kommunikation an den anderen Kommunikationsteilnehmer zu übertragen. Eine solche Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise eine Telefoneinheit sein, mit der eine sprachbasierte Kommunikationsverbindung zwischen zwei Kommunikationseinrichtungen erzeugt werden kann, um so eine sprachbasierte Kommunikation über große Entfernungen realisieren zu können. Das Kommunikationsgerät ist dabei so ausgebildet, dass es beispielsweise Bestandteil der Kommunikationseinrichtung - sprich dem Telefon - sein kann. Denkbar ist aber auch, dass das Kommunikationsgerät ein von der Kommunikationseinrichtung getrenntes Bauteil ist, das sich mithilfe einer Schnittstelle mit der Kommunikationseinrichtung verbinden lässt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Kommunikationseinrichtung ein Telefon bzw. Smartphone ist und das Kommunikationsgerät ein mit dem Telefon bzw. Smartphone drahtlos verbundenes Headset ist.Furthermore, the recording device, with which the airborne sound can be converted into electrical signals, is or can be connected to an electronic communication device in order to transmit at least the acoustic information for the voice-based communication to the other communication participant. Such a communication device can be, for example, a telephone unit with which a voice-based communication link can be generated between two communication devices in order to be able to implement voice-based communication over large distances. The communication device is designed in such a way that it can, for example, be part of the communication device - that is, the telephone. However, it is also conceivable that the communication device is a component which is separate from the communication device and which can be connected to the communication device with the aid of an interface. This is the case, for example, when the communication device is a telephone or smartphone and the communication device is a headset that is wirelessly connected to the telephone or smartphone.
Erfindungsgemäß weist das Kommunikationsgerät nun eine Störschallreduziereinrichtung auf, die zum Reduzieren eines Störschalles in Bezug zu in den Umgebung der Personen befindlichen anderen, dritten Personen ausgebildet ist. Die Quelle des Störschalles ist dabei die Spracheingabe der das Kommunikationsgerät verwendenden Person, so dass der Störschall durch den bei der Eingabe der akustischen Informationen durch die Person erzeugten Luftschall entsteht. Der Störschall ist somit nichts anderes als der Teil der sprachbasierten Kommunikation, der von der das Kommunikationsgerät verwendenden Person gesprochen wird. Da dieser sich im Raum mithilfe des Luftschalls ausbreitet, ist er auch von anderen Personen wahrnehmbar und wird dort als Störschall empfunden.According to the invention, the communication device now has a noise reduction device which is designed to reduce noise in relation to other, third persons in the vicinity of the persons. The source of the interfering sound is the voice input of the person using the communication device, so that the interfering sound is caused by the airborne sound generated by the person when the acoustic information is entered. The interfering sound is thus nothing other than the part of the speech-based communication that is spoken by the person using the communication device. Since this spreads in the room with the help of airborne sound, it can also be perceived by other people and is perceived there as interfering sound.
Erfindungsgemäß ist ein solches Kommunikationsgerät, das sowohl mindestens einen Schallsensor als auch mindestens einen Schallgeber aufweist, ein Headset , das von der Person, die die sprachbasierte Kommunikation ausführt, am Kopf getragen wird. Erfindungsgemäß weist ein solches Kommunikationsgerät dann die Störschallreduziereinrichtung auf, um die Ausbreitung des Störschalles zu reduzieren bzw. den Störschall durch aktive Maßnahmen zu minimieren.According to the invention, such a communication device, which has both at least one sound sensor and at least one sound generator, is a headset that is worn on the head by the person carrying out the voice-based communication. According to the invention, such a communication device then has the noise reduction device in order to reduce the propagation of the noise or to minimize the noise by active measures.
Damit wird es möglich, eine sprachbasierte Kommunikation auch innerhalb geschlossener Räume mit einer Mehrzahl von dort befindlichen Personen durchzuführen, ohne dass die anderen im Raum befindlichen Personen einen Teil der sprachbasierten Kommunikation mithören können und ohne dass sich diese durch die sprachbasierte Kommunikation gestört fühlen können. Denn mithilfe der Störschallreduziereinrichtung wird es möglich, den Störschall, d.h. den gesprochenen Teil der sprachbasierten Kommunikation, bei den anderen Personen zu reduzieren oder gänzlich zu minimieren, so dass beispielsweise auch in geschlossenen Räumen mit einer Vielzahl von Personen telefoniert werden kann, ohne dass sich andere Personen hierdurch gestört fühlen können.This makes it possible to carry out speech-based communication even within closed rooms with a plurality of people located there, without the other people in the room being able to overhear part of the speech-based communication and without them being able to feel disturbed by the speech-based communication. Because with the help of the noise reduction device it is possible to reduce the noise, i.e. to reduce or completely minimize the spoken part of speech-based communication for other people, so that, for example, a large number of people can also telephone in closed rooms without other people feeling disturbed by this.
Unter einer Reduzierung des Störschalls wird nicht nur die Verringerung der Amplitude des aus dem Luftschall resultierenden Störschalls verstanden, sondern auch eine Verfälschung bzw. Entfremdung/Verfremdung des Störschalls derart, dass die in dem Störschall kodierte akustische Information, die Bestandteil der sprachbasierten Kommunikation ist, von den anderen dritten Personen nicht mehr kognitiv wahrgenommen werden können.A reduction in the background noise is understood to mean not only the reduction in the amplitude of the background noise resulting from the airborne sound, but also a distortion or alienation / alienation of the background noise in such a way that the acoustic information encoded in the background noise, which is part of the speech-based communication, is can no longer be cognitively perceived by the other third persons.
Erfindungsgemäß wird von der Störschallreduziereinrichtung eine Luftbewegung zwischen dem Schallsensor der Eingabeeinrichtung und den in der Umgebung befindlichen anderen Personen erzeugt, so dass aufgrund der Luftbewegung die Ausbreitung des erzeugten Luftschalls für die sprachbasierte Kommunikation zumindest in Richtung der anderen Personen verhindert oder zumindest erschwert wird, was zu einer Reduzierung des Störschalls führt.According to the invention, an air movement between the noise reduction device is Sound sensor generated by the input device and the other people in the vicinity, so that due to the movement of air, the spread of the airborne sound generated for voice-based communication is prevented or at least made more difficult at least in the direction of the other people, which leads to a reduction in the background noise.
Dabei handelt es sich bei der erzeugten Luftbewegung um eine Art Windvorhang, der vor dem Gesicht der das Kommunikationsgerät verwendenden Person erzeugt wird, so dass der beim Sprechen erzeugte Luftschall sich nicht ungehindert im Raum ausbreiten kann. Das Kommunikationsgerät weist hierfür vorteilhafterweise ein am Kopf zu tragendes Element auf, das diesen Windvorhang vor dem Gesicht der Person erzeugt, wobei der Windvorhang vorteilhafterweise so erzeugt wird, dass die Bewegungsrichtung der Luftbewegung von der Stirn Richtung Kinn der Person gerichtet ist.The air movement generated is a kind of wind curtain that is generated in front of the face of the person using the communication device, so that the airborne sound generated when speaking cannot spread unhindered in the room. For this purpose, the communication device advantageously has an element to be worn on the head, which generates this wind curtain in front of the person's face, the wind curtain advantageously being generated such that the direction of movement of the air movement is directed from the forehead towards the chin of the person.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät und die Störschallreduziereinrichtung derart eingerichtet, dass ein mit dem Störschall zur Störschallreduktion zusammenwirkender Gegen-Luftschall erzeugt wird, der dann von der Störschallreduziereinrichtung mithilfe eines Schallgebers ausgegeben wird. Der Gegen-Luftschall wirkt dabei mit dem erzeugten Störschall derart zusammen, dass basierend auf dem physikalischen Prinzip der Interferenz die Amplituden des auf dem Störstall basierenden Luftschalls reduziert werden, wodurch der Störschall nur noch schwer wahrnehmbar wird. Vorteilhafterweise wird der Störschall derart reduziert, dass der Störschall unterhalb der Wahrnehmungsschwelle liegt. Der Gegen-Luftschall wird dabei von der Störschallreduziereinrichtung in Abhängigkeit von den durch den Schallsensor umgewandelten elektrischen Signalen, welche die akustischen Informationen der sprachbasierten Kommunikation enthalten, erzeugen, so dass sehr gezielt und effizient der durch die sprachbasierte Kommunikation entstehende Störschall bei den anderen dritten Personen reduziert werden kann.According to an advantageous embodiment, the communication device and the noise reduction device are set up in such a way that a counter-airborne sound that interacts with the noise for noise reduction is generated, which is then output by the noise reduction device with the aid of a sounder. The counter-airborne sound interacts with the generated interfering sound in such a way that, based on the physical principle of interference, the amplitudes of the airborne sound based on the interfering stable are reduced, making the interfering sound difficult to perceive. The interfering sound is advantageously reduced in such a way that the interfering sound is below the perception threshold. The counter-airborne noise is generated by the noise reduction device as a function of the electrical signals that are converted by the sound sensor and contain the acoustic information of the voice-based communication, so that the noise generated by the voice-based communication is reduced very specifically and efficiently for the other third parties can be.
Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Störschallreduziereinrichtung zum Erzeugen eines Gegen-Luftschalls weiterhin auch in Abhängigkeit von den in den umgewandelten elektrischen Signalen enthaltenen akustischen Informationen ausgebildet ist, wodurch das Ergebnis der Störschallreduzierung verbessert werden kann.For this purpose, it is advantageous if the noise reduction device for generating counter airborne noise is also designed as a function of the acoustic information contained in the converted electrical signals, whereby the result of the noise reduction can be improved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Kommunikationsgerät weiterhin eine Ausgabeeinrichtung auf, die wenigstens einen Schallgeber hat, der zum Umwandeln von elektrischen Signalen im hörbaren Luftschall zur Ausgabe von in den elektrischen Signalen enthaltenen akustischen Informationen ausgebildet ist, wobei die elektrische Kommunikationseinrichtung zum Empfangen von akustischen Informationen von anderen Kommunikationsteilnehmern vorgesehen ist. Hierdurch wird in dem Kommunikationsgerät sowohl Mikrophon als auch Kopfhörer in einem vereint, so dass eine bidirektionale sprachbasierte Kommunikation mit dem anderen Kommunikationsteilnehmer möglich ist.In a further advantageous embodiment, the communication device furthermore has an output device which has at least one sound generator which is designed to convert electrical signals in audible airborne sound to output acoustic information contained in the electrical signals, the electrical communication device for receiving acoustic information is provided by other communication participants. As a result, both microphone and headphones are combined in one in the communication device, so that bidirectional voice-based communication with the other communication participant is possible.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figur beispielhaft näher erläutert.The invention is explained in more detail by way of example with the aid of the attached figure.
Es zeigt:
-
1 - Schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kom munikationsgerätes.
-
1 - Schematic representation of the communication device according to the invention.
Optional kann das Kommunikationsgerät
Sowohl der Tragbügel
Das Kommunikationsgerät
Der Tragring
Die Auswerteeinheit
Dabei ist es denkbar, dass an der Außenseite des Tragringes
Wie bereits angesprochen, ist es ebenfalls denkbar, dass die Auswerteeinheit
Denkbar ist es weiterhin, dass alternativ oder zusätzlich an dem Tragring
Die Luftbewegung vor dem Gesicht der Person führt dazu, dass sich der Luftschall, der bei der sprachbasierten Kommunikation durch Sprechen der Person entsteht, sich nicht ungehindert im Raum ausbreiten kann, so dass auch hier der Störschall in der Umgebung für andere Personen reduziert wird.The movement of air in front of the person's face means that the airborne noise that arises when the person speaks in speech-based communication cannot propagate unhindered in the room, so that the background noise for other people is also reduced here.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1 -1 -
- KommunikationsgerätCommunication device
- 2 -2 -
- TragbügelMounting bracket
- 3 -3 -
- Schallgeber/LautsprecherSounder / loudspeaker
- 4 -4 -
- Schallsensor/MikrophonSound sensor / microphone
- 5 -5 -
- TragringSupport ring
- 6 -6 -
- Brilleglasses
- 7 -7 -
- KommunikationseinrichtungCommunication facility
- 8 -8th -
- StörschallreduziereinrichtungNoise reduction device
- 9 -9 -
- Lautsprecher/Schallgeber für Gegen-LuftschallLoudspeaker / sounder for counter-airborne sound
- 10 -10 -
- AuswerteeinheitEvaluation unit
- 11 -11 -
- LuftaustrittsöffnungenAir outlets
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