DE2905886C2 - Method and arrangement for mixing a monophonic sound signal into stereophonic or quadrophone sound signals - Google Patents
Method and arrangement for mixing a monophonic sound signal into stereophonic or quadrophone sound signalsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs I näher bezeichneten Art sowie auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method as described in more detail in the preamble of claim I. Type as well as an order to carry out the procedure.
Zur stereophonen Wiedergabe von Tonaufzeichnungen werden üblicherweise zwei Lautsprecher 3a, 3£> unter einem Winkel von jeweils 30 J bezüglich der Medianebene 2 des Zuhörers 1 angeordnet (Fig. 1).For the stereophonic reproduction of sound recordings, two loudspeakers 3a, 3 £> are usually arranged at an angle of 30 J each with respect to the median plane 2 of the listener 1 (FIG. 1).
Urn zusätzlich ein einkanaliges, monophones Signal S (Fig. 2) in die beiden, den Lautsprechern 3a, 3b zugeordneten Kanäle 10a, 10b einzuspeisen, ist es bekannt (»Funkschau« 1961, Heft 3, Seiten 59 und 60), einen üblicherweise als »Panoramaregler« bezeichneten Richtungsregler 7 zu verwenden, mit welchem die Richtung des zwischen den beiden Lautsprechern 3a, 3b liegenden Hörereignisortes des eingespeisten monophonen Tonsignals stufenlos innerhalb des Winkelbereichs 9 einstellbar ist. Der Hörereignisort fällt mit einem der Lautsprecher 3a, 3b dann zusammen, wenn die Pegeldifferenz mit der das monophone Signal auf die beiden Kanäle 10a, 106 des stereophonen Signals verteilt wird, etwa bei 25 dB liegt. Wird eine Pegeldifferenz von null dB gewählt, so liegt der HörereignisortIn order to additionally feed a single-channel, monophonic signal S (FIG. 2) into the two channels 10a, 10b assigned to the loudspeakers 3a, 3b , it is known ("Funkschau" 1961, issue 3, pages 59 and 60), usually one as "Panorama controller" designated direction controller 7, with which the direction of the audio event location between the two loudspeakers 3a, 3b of the fed monophonic audio signal can be continuously adjusted within the angular range 9. The audio event location coincides with one of the loudspeakers 3a, 3b when the level difference with which the monophonic signal is distributed to the two channels 10a, 106 of the stereophonic signal is approximately 25 dB. If a level difference of zero dB is selected, the location of the auditory event is located
J5 genau zwischen den beiden Lautsprechern 3a, 3b in der Medianebene 2. Ein derartiger Richtungsregler 7 besteht z. B. aus zwei seriengeschalteten Potentiometern 71,72, an deren Verbindung;.pnnkt 74 das monophone Signal 8 eingespeist wird und deren Schleifer über ein Kopplungsglied 73 mechanisch gekoppelt sind. Die Potentiometer 71 führen mit ihren freien Klemmen zu jeweils einem Summierglied 6a bzw. 6b, das eingangsseitig mit einem der beiden stereophonen Wiedergabekan ile 10α bzw. lOb verbunden ist. Der Ausgang jedes Summiergliedes 6a, 6b führt über einen Verstärker 5a bzw. 5b zu einem der Lautsprecher 3a, 3b (Fig. 2). Das in Fig. 2 veranschaulichte Prinzip der Einmischung eines monophonen Tonsignals in eine Wiedergabeeinrichtung für stereophone Tonin signale kann auch sinngemäß auf eine quadrophone Tonwiedergabeeinrichtung gemäß Fig. 3 angewendet werden, welche vier, unter einem Winkel von 45° bezüglich der Medianebene 2 des Zuhörers 1 verteilt angeordnete Lautsprecher 3a bis 3d aufweist. Zur Einmischung eines monophonen, einkanaligen Signals in die quadrophone Wiedergabeeinrichtung nach Fig. 3 werden nach dem Stand der Technik insgesamt vier Richtungsregler 7 entsprechend der Verteilung des monophonen Signals auf die Lautsprecher 3a. 3b oder 3a, 3c oder 3b, 3d oder 3c, 3d benötigt, die mit einem einzigenBauelement (»joy stick«) bedient werden können.J5 exactly between the two speakers 3a, 3b in the median plane 2. Such a direction controller 7 is z. B. from two series-connected potentiometers 71, 72, at whose connection; .pnnkt 74 the monophonic signal 8 is fed and whose sliders are mechanically coupled via a coupling element 73. The potentiometers 71 lead with their free terminals to a summing element 6a or 6b, which is connected on the input side to one of the two stereophonic playback channels 10α or 10b . The output of each summing element 6a, 6b leads via an amplifier 5a or 5b to one of the loudspeakers 3a, 3b (FIG. 2). The principle illustrated in FIG. 2 of mixing a monophonic sound signal into a reproduction device for stereophonic audio signals can also be applied analogously to a quadrophone sound reproduction device according to FIG. 3, which distributes four at an angle of 45 ° with respect to the median plane 2 of the listener 1 having arranged speakers 3a to 3d . In order to mix in a monophonic, single-channel signal in the quadrophone reproduction device according to FIG. 3, a total of four direction regulators 7 are used according to the prior art according to the distribution of the monophonic signal to the loudspeakers 3a. 3b or 3a, 3c or 3b, 3d or 3c, 3d are required, which can be operated with a single component ("joy stick").
Die technische Realisation kann unterschiedlich erfolgen, es kann dazu der schon erwähnte »joy stick« benutzt werden (US-PS 3811047) oder ein Bedienungselement, das einem Drehknopf wie bei einem gewöhnlichen Potentiometer entspricht (US-PS 4002836).The technical realization can take place in different ways, the already mentioned »joy stick« can be used for this. be used (US-PS 3811047) or a control element, which corresponds to a rotary knob like an ordinary potentiometer (US-PS 4002836).
Al! diesen bekannten Lösungen sowohl für die stereophone als auch quadrophone Einmischung eines monophonenTonsignals in stereophone bzw. quadrophoneTonsignale ist gemeinsam die gleichmäßige Behandlung des Gesamtsignais, d. h. eine Verteilung des monophonen Signals mit ggf. unterschiedlichen Pegeln auf 2,4 oder mehr Kanäle ist für alle Frequenzbereiche des n.onophonen Signals stets gleich.Al! these known solutions for both the stereophonic as well as quadrophone mixing of a monophonic sound signal into stereophonic or quadrophone sound signals is together the uniform treatment of the overall signal, i. H. a distribution of the monophonic signal with possibly different levels on 2.4 or more channels is for all frequency ranges of the n.onophonic signal is always the same.
Der bei der Einmischung des monophonen Tonsignals auftretende Summenlokalisationseffekt, wel- '° eher der Hörwahrnehmung des Tonsignals an einem Hörereignisort zwischen den Wiedergabelautsprechern zugrunde liegt, ist jedoch frequenzabhängig, was zur Folge hatt daß eine bestimmte Pegeldifferenz zwischen zwei Wiedergabekanälen je nach öffnungswinkel zwischen den Lautsprechern und je nach Frequenz des monophonen Signals zu unterschiedlichen Hörereignisrichtungen führt (Dissertation v. K. Wendt »Das Richtungshören bei der Überlagerung zweierSchalifelderbei Intensitäib-und Lauf/eitstcicdphonie«. Technische Hochschule Aachen, 1963 und Buch von J. Blauerl »Räumliches Hören«, Hirzel Verlag, Stuttgart, 1974, S. 163 ff.). Da die erwähnten Richtungsregler die dargelegte Frequenzabhängigkeit des Summenlokalisationseffektes unberücksichtigt lassen und statt dessen gleichmäßige Pegeldifferenzen für das Gesamtsignal erzeugen, ist die Hörereignisrichtung bei der Wiedergabe breitbandiger Signale mehr oder weniger unpräzise bzw. »verschmiert«.Occurring in the interference of the monophonic audio signal summing localization effect WEL '° rather hearing perception of the audio signal at a Hörereignisort between the reproducing loudspeakers is based on, but is frequency-dependent, with the result t that a certain difference in level between two reproduction channels, depending on the opening angle between the speakers and, depending on the frequency of the monophonic signal, leads to different directions of hearing events (dissertation by K. Wendt "Directional hearing when two sound fields are superimposed in intensive and running / eitstcicdphonie". Aachen University of Technology, 1963 and book by J. Blauerl "Spatial Hearing", Hirzel Verlag, Stuttgart, 1974, p. 163 ff.). Since the mentioned directional controllers do not take into account the frequency dependency of the cumulative localization effect and instead generate uniform level differences for the overall signal, the direction of the auditory event is more or less imprecise or "smeared" when reproducing broadband signals.
Es ist an sich bereits bekannt, ein monophones Tonsignal in mehrere Frequenzbereiche zu unterteilen und diese mit unterschiedlichen Pegeln verschiedenen Lautsprechern zuzuführen (DE-AS 1297 677). Der Zweck dieser Maßnahme ist von dem bisher beschriebenen grundlegend verschieden. Sollte bei den bisher beschriebenen Panoramareglern ein monophones Tonsignal so über eine stereophone oder quadrophone Wiedergabeeinrichtung abgespielt werden, daß dieses Sigi.al an einer einzigen, aber beliebig wählbaren Stelle innerhalb der durch das Verfahren gegebenen Darstellungsgrenzen erscheint, so isf der Zweck der in der (DE-AS 1297 677) beschriebenen Maßnahme: die »...Umwandlung monofon oder unzureichend stereofon aufgenommener... Toninformation in eine zwei- oder mehrkanalige 'ioninformation stereophonen und räumlichen Charakters...«, d. h.. die Toninformation, die ohne Anwendung des Verfahrens nach der DE-AS 1297677 nur aus einer Richtung kommend wahrgenommen wurde, soll nach Anwendung des Verfahrens aus mehreren Richtungen (quasi stereopht.n räumlich) kommend wahrgenommen werden. Das in der DE-AS 1297 677 beschriebene Verfahren dient also einem völlig anderen Zweck, nämlich der Nachbesserung unzureichender Aufnahmen. 5ΪIt is already known per se to subdivide a monophonic sound signal into several frequency ranges and feed them to different loudspeakers at different levels (DE-AS 1297 677). Of the The purpose of this measure is fundamentally different from the one previously described. Should be with the so far described panorama controls a monophonic sound signal via a stereophonic or quadrophone Playback device can be played that this Sigi.al at a single, but arbitrarily selectable Place appears within the representation limits given by the procedure, so is the purpose the measure described in (DE-AS 1297 677): the »... conversion monophonic or insufficient stereophonic recorded ... sound information in a two- or multi-channel 'ion information stereophonic and spatial character ... «, d. h .. the sound information, which without application of the procedure according to DE-AS 1297677 was only perceived coming from one direction, should after application of the process coming from several directions (quasi stereopht.n spatial) perceived will. The method described in DE-AS 1297 677 thus serves a completely different purpose, namely the reworking of inadequate recordings. 5Ϊ
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches bzw. weldie auch bei der Einmischung von breitbandigen monophonen Tonsignalen eine genaue Lokalisation des HÖrereignisortes für den Zuhörer ermöglichen*The object of the present invention is to provide a method and an arrangement of the above mentioned type to create which or weldie an exact localization of the even with the interference of broadband monophonic sound signals Enable listening event location for the listener *
Die auf die Schaffung eines verbesserten Verfahrens gerichtete Teilaufgäbe wird erfindüngsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst,The aim of creating an improved process directed partial tasks is according to the invention solved by the features specified in the characterizing part of claim 1,
Vorteilhafte Ausgestaltungen Und Weiterbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 sind In den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.Advantageous refinements and further developments of the method according to claim 1 are characterized in claims 2 to 5.
Die auf die Schaffung einer verbesserten Anordnung gerichtete Teilaufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 angegebenen Merkmale gelöst.The sub-task aimed at creating an improved arrangement is achieved according to the invention solved by the features specified in the characterizing part of claim 6.
Die erfindungsgemäße Lehre berücksichtigt die Frequenzabhängigkeit der Summenlokalisation beim Einmischen eines monophonen Tonsignals in eine stereophone oder quadrophone Wiedergabeeinrichtung, so daß auch bei der Wiedergabe breitbandiger Tonsignale diese an einem präzise zu bestimmenden Hörereignisort auftreten. Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung des Hörereignisses für den Zuhörer.The teaching according to the invention takes into account the frequency dependency of the cumulative localization Mixing a monophonic sound signal into a stereophonic or quadrophone playback device, so that even when reproducing broadband audio signals, they are located at a precise location for the audio event appear. This leads to a significant improvement in the auditory event for the listener.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung der Lautsprecher einer stereophenen Wiedergabeeinrichtung in bezug zu dem Zuhörer,1 shows a schematic plan view of the arrangement of the loudspeakers of a stereophene playback device in relation to the listener,
Fig. ?. ein Blockschaltbild einer bekannten Anordnung zum Einmischen eines mor .ihonen Tonsignals in eine stereophone WiedergabcciiiHchtung,Fig.?. a block diagram of a known arrangement for mixing in a mor .ihonen tone signal in a stereophonic playback direction,
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung der Lautsprecher einer quadrophonen Wiedergabeeinrichtung in bezug zu dem Zuhörer, und3 shows a schematic plan view of the arrangement of the loudspeakers of a quadrophone reproduction device in relation to the listener, and
Fi c 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Einmischen eines monophonen Tonsignals in eine stereophone Wiedergabeeinrichtung.Fig. 4 is a block diagram of an embodiment an arrangement according to the invention for mixing a monophonic sound signal into a stereophonic Playback device.
Die Fig. 1 bis 3 wurden eingangs bereits erläutert, so daß hierauf verwiesen werden kann.1 to 3 have already been explained at the beginning, so that reference can be made to them.
Das in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung unterscheidet sich von der bekannten Anordnung gemäß Fig. 2 durch die Ausbildung des Richtungsreglers 7, der durch einen strichpunktierten Block angedeutet ist sowie durch ein mit dem Richtungsregler 7 verbundenes Vorgabeglied 11. Ausgehend von dem Eingang des Richtungsreglers für das einzumischende monophone Signal 8 weist der Richtungsregler 7 gemäß Fig. 4 eine Filteranordnung 13 zur Aufteilung des F aquenzbandes in mehrere Teilbereiche auf. Im Beispielsfalle enthält die Filteranordnung sieben Filter 131 bis 137, denen das monophone Signal parallel zugeführt wird, wo es in eine der Anzahf der Filter 131 bis 137 entsprechende Anzahl von Frequenzbereichen aufgeteilt wird, nämlich 40 bis 125 Hz; 125 bis 250 Hz; 250 bis 500 Hz; 500 bis 1000 Hz; 1 bis 2 kHz; 2 bis 4 kHz; 4 bis 15 kHz. Der Ausgang jedes Filters 131 bis 137 fuhrt zu dem Abgriff eines zugeordneten Potentiometers 141 bis 147, welcher von einem zugeordneten Ausgang 151 bis 157 einer Steuereinheit 15 verstellbar ist. Die Potentiometer 141 bis 147 bilden in ihrer Gesamtheit eine Stelleinheit 14 und sind jeweils mit ihrer einen freien Klemme an ein Addierglied 1.6a und mit ihrer arideren lieien Klemme an ein Addierglied 16b angeschlossen. D;e Addierglieder 16a, 16/j führen mit ihrem Ausgang zu dem aus der Anordnung nach Fig. 2 bereits be kannten zugeordneten Summierglied 6a bzw. 6b in dem linken bzw. rechten Wiedergabekanal 10a bzw Wb. des stereophonen Tonsignals. Die Steuereinheit 15 erhält von dem schon erwähnten Vorgabeglied 11 Befehlssignaie bezüglich der Hörereignisrichtung (Wählschalter 111), des öffnungswinkels der Wiedergabeiäütsprechei (Tastenschalter 112 mit 60°- Taste für stereophone Wiedergabe und mit 90°-Taste für quadrophone Wiedergabe) und der Impulshaltig^ keit I des Gcsamtsignals (Wählschalter 113). Die in die. Steuereinheit 15 eingespeisten Befehlssignale derThe embodiment of an arrangement according to the invention illustrated in FIG. 4 differs from the known arrangement according to FIG Direction controller for the monophonic signal 8 to be mixed in, the direction controller 7 according to FIG. 4 has a filter arrangement 13 for dividing the frequency band into several sub-areas. In the example case, the filter arrangement contains seven filters 131 to 137, to which the monophonic signal is fed in parallel, where it is divided into a number of frequency ranges corresponding to the number of filters 131 to 137, namely 40 to 125 Hz; 125 to 250 Hz; 250 to 500 Hz; 500 to 1000 Hz; 1 to 2 kHz; 2 to 4 kHz; 4 to 15 kHz. The output of each filter 131 to 137 leads to the tap of an assigned potentiometer 141 to 147, which can be adjusted by an assigned output 151 to 157 of a control unit 15. The potentiometers 141 to 147 in their entirety form an adjusting unit 14 and are each connected with their one free terminal to an adder 1.6a and with their other terminal to an adder 16b . D ; e adders 16a, 16 / j lead with their output to the assigned summing element 6a or 6b already known from the arrangement according to FIG. 2 in the left and right playback channel 10a or Wb. of the stereophonic audio signal. The control unit 15 receives command signals from the already mentioned input element 11 with regard to the direction of the hearing event (selector switch 111), the opening angle of the playback device (key switch 112 with 60 ° key for stereophonic playback and with 90 ° key for quadrophone playback) and the pulse content I. of the total signal (selector switch 113). The in the. Control unit 15 fed command signals of the
Schalter 111 bis 113 werden dort nach einem festvor^ gegebenen oder vorgebbaren Programm in Stellsi gnale für die Abgriffsteilutigen der Potentiometer 141 bis 147 umgesetzt.Switches 111 to 113 are converted into actuating signals for the partial tapping of potentiometers 141 to 147 according to a fixed or predeterminable program.
Für das genannte Beispiel von sieben Frequenzbereichen, für einen gewählten Winkel von 60° und für eine mittlere Impulshaltigkeit des Prögfammsignals (wie sie etwa das Signal »Sprache« aufweist) gibt die nachstehende Tabelle die Pegeldifferenzen in den einzelnen Frequenzbereichen wieder.For the example mentioned of seven frequency ranges, for a selected angle of 60 ° and for an average impulsiveness of the program signal (such as that of the "speech" signal) gives the the table below shows the level differences in the individual frequency ranges.
Allgemein erfolgt die Pegelung der Frequenzbereiche derart, daß die Wiedergabepegeldifferenz bei niedrigen Frequenzen groß ist und zu hohen Frequenzen hin kleiner wird. Dies gilt unabhängig davon, ob ein öffnungswinkel von 60° oder 90° gewählt und welche Impulshaltigkeit das Programmsignal aufweist. Für die Impulshaltigkeit gilt generell, daß die Pegelüiifeferizen bei wachsender impuisnaitigkeii kleiner werden. Weiterhin gilt für den Öffnungswinkel generell, daß die Pegeldifferenzen mit Vergrößerung desIn general, the leveling of the frequency ranges is carried out in such a way that the reproduction level difference at low frequencies is large and becomes smaller towards high frequencies. This applies regardless of whether an opening angle of 60 ° or 90 ° is selected and the impulse content of the program signal. The general rule for impulsiveness is that the level limits with increasing impuisnaitigkeii smaller will. Furthermore, it generally applies to the opening angle that the level differences increase with an increase in the
20 öffnungswinkels größer gewählt werden müssen. 20 larger opening angles must be selected.
Vorzugsweise ist als Steuereinheit ein Mikroprozessor vorgesehen", dessen Arbeitsweise mit Hilfe eines Recheiiprögrarrims programmierbar ist. Falls aus Köstengründeti auf die Schalter Ü2 und 113 verzichtet wird, kann ah Stelle eines Mikroprozessors eine Vielzahl von eingangsseitig parallelgeschalteten Reglern als Steuereinheit 15 Verwehdüng finden.Preferably, as a control unit, a microprocessor "is provided, the operation of which is programmable by means of a Recheiiprögrarrims is. If for Köstengründeti to the switch U2 and 113 omitted, can ah place of a microprocessor can find a variety of input side parallel controllers as the control unit 15 Verwehdüng.
Durch die Aufteilung des mönophoricri Signals 8 am Eingang des Richtutigsrcglefs 7 in eine Vielzahl von Frequenzbereichen und die individuelle Pe.gclung dieser Frequenzbereiche in bezug auf die beiden Kanäle des stereophonen Signals 1Ow, Wb nach Maßgabe der Befehlssigriäle des Vorgäbegliedes 11 wird der Frequenzabhängigkeit des Summenlokalisationseffektes hinreichend Rechnung getragen, mit dem Ergebnis, daß der Hörereignisort des monophonen Signals für den Zuhörer genau iükaiisiefüäf ist und ii'i der am Wählschalter 111 eingestellten Richtung liegt.By dividing the monophoric signal 8 at the input of the Richtutigsrcglefs 7 into a large number of frequency ranges and the individual adjustment of these frequency ranges in relation to the two channels of the stereophonic signal 10w, Wb according to the command signals of the Vorgäbegliedes 11 , the frequency dependency of the sum localization effect is sufficient Taken into account, with the result that the audio event location of the monophonic signal for the listener is exactly iükaiisiefüäf and ii'i the direction set on the selector switch 111 lies.
vorge- Frequenzbereiche:pre- Frequency ranges:
gebenergiven
Winkel 40-125 Hz 125-250Hz 250-300 Hz 500-1000 Hz 1-2 kHzAngle 40-125 Hz 125-250Hz 250-300 Hz 500-1000 Hz 1-2 kHz
2-4 kHz2-4 kHz
4-15 kHz4-15 kHz
Werte für die Einstellung der Pegeldifferenzen in 7 Frequenzbereichen für die vorgegebenen Winkel (Abweichung von der Geradeausrichtung »vorn« nach links oder rechts):Values for setting the level differences in 7 frequency ranges for the specified angles (Deviation from the straight direction »front« to the left or right):
0°; oder 5°; oder 10°; oder 15°; oder 20°; oder 25°; oder0 °; or 5 °; or 10 °; or 15 °; or 20 °; or 25 °; or
Pegeldifferenzen zwischen linkem und rechtem oder rechtem oder linkem Kanal in dB.Level differences between left and right or right or left channel in dB.
Stereophone LautsDrecheraufstellune: ÖffnungswinkelStereophonic loudspeaker setup: opening angle
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792905886 DE2905886C2 (en) | 1979-02-16 | 1979-02-16 | Method and arrangement for mixing a monophonic sound signal into stereophonic or quadrophone sound signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792905886 DE2905886C2 (en) | 1979-02-16 | 1979-02-16 | Method and arrangement for mixing a monophonic sound signal into stereophonic or quadrophone sound signals |
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DE2905886B1 DE2905886B1 (en) | 1980-05-08 |
DE2905886C2 true DE2905886C2 (en) | 1981-01-15 |
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ID=6063052
Family Applications (1)
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- 1979-02-16 DE DE19792905886 patent/DE2905886C2/en not_active Expired
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