JP2001275198A - 音量制御装置 - Google Patents
音量制御装置Info
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- JP2001275198A JP2001275198A JP2000088823A JP2000088823A JP2001275198A JP 2001275198 A JP2001275198 A JP 2001275198A JP 2000088823 A JP2000088823 A JP 2000088823A JP 2000088823 A JP2000088823 A JP 2000088823A JP 2001275198 A JP2001275198 A JP 2001275198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 屋内外の施設に音響設備を設置する場合に、
所定の受音点における音圧レベルが所定レベルとなるよ
うに音量を制御する音量制御装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 音源１およびスピーカ４間にスピーカ４
から出力される音響信号が所定の受音点５に到達するま
でに生じる空気減衰を補償するための音量制御手段２、
１７〜１８を設けた構成を有するものである。
所定の受音点における音圧レベルが所定レベルとなるよ
うに音量を制御する音量制御装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 音源１およびスピーカ４間にスピーカ４
から出力される音響信号が所定の受音点５に到達するま
でに生じる空気減衰を補償するための音量制御手段２、
１７〜１８を設けた構成を有するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋内外の施設に音
響設備を設置する場合に、所定の受音点における音圧レ
ベルが所定レベルとなるように音量を制御する音量制御
装置に関するものである。
響設備を設置する場合に、所定の受音点における音圧レ
ベルが所定レベルとなるように音量を制御する音量制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、屋外または屋内施設等に音響設備
を設置する場合、スピーカから受音点に至るまでに生じ
る距離減衰を考慮し、受音点における音圧レベルが一定
のレベルとなるように音量の調整を行っていた。そし
て、その結果をパターンとして登録しておくことで、様
々な施設に対応するようにしていた。
を設置する場合、スピーカから受音点に至るまでに生じ
る距離減衰を考慮し、受音点における音圧レベルが一定
のレベルとなるように音量の調整を行っていた。そし
て、その結果をパターンとして登録しておくことで、様
々な施設に対応するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、空気中を伝
播する音波については、距離減衰のほかに温度や湿度に
依存する空気減衰を考慮する必要がある。しかし、従来
は距離減衰はパターンとして登録するが、温度および湿
度の変化には追従していなかった。空気減衰は温度が高
いほど大きくなり、湿度が低いほど大きくなる。また、
同一の温度および湿度では周波数が高いほど大きくな
る。このため、従来は同じパターンでも温度および湿度
による要因を無視しているため、受音点での音圧レベル
が変動するという課題があった。
播する音波については、距離減衰のほかに温度や湿度に
依存する空気減衰を考慮する必要がある。しかし、従来
は距離減衰はパターンとして登録するが、温度および湿
度の変化には追従していなかった。空気減衰は温度が高
いほど大きくなり、湿度が低いほど大きくなる。また、
同一の温度および湿度では周波数が高いほど大きくな
る。このため、従来は同じパターンでも温度および湿度
による要因を無視しているため、受音点での音圧レベル
が変動するという課題があった。
【０００４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、温度および湿度等の外的要因
を検知して音量を調整し、所定の受音点における音圧レ
ベルが所定のレベルとなるように制御する音量制御装置
を提供することにある。
るためになされたもので、温度および湿度等の外的要因
を検知して音量を調整し、所定の受音点における音圧レ
ベルが所定のレベルとなるように制御する音量制御装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の音量制御装置
は、音源とスピーカ間にスピーカから出力される音響信
号が所定の受音点に到達するまでに生じる空気減衰を補
償するための音量調整手段を設けたことにある。
は、音源とスピーカ間にスピーカから出力される音響信
号が所定の受音点に到達するまでに生じる空気減衰を補
償するための音量調整手段を設けたことにある。
【０００６】この構成により、音量制御装置は周囲温度
および湿度を検知して空気減衰率を求め、この空気減衰
率とスピーカおよび受音点間の距離とから空気減衰分を
補償するため、温度および湿度が変化しても所定の受音
点における音圧レベルが所定のレベルとなるように制御
することとなる。
および湿度を検知して空気減衰率を求め、この空気減衰
率とスピーカおよび受音点間の距離とから空気減衰分を
補償するため、温度および湿度が変化しても所定の受音
点における音圧レベルが所定のレベルとなるように制御
することとなる。
【０００７】また、本発明の音量制御装置による音量調
整手段は、一定温度下で湿度が変化した場合に音響信号
の空気減衰を補償するための減衰率データを有するもの
である。
整手段は、一定温度下で湿度が変化した場合に音響信号
の空気減衰を補償するための減衰率データを有するもの
である。
【０００８】この構成により、音量調整手段は温度デー
タ毎に湿度と音響信号の空気減衰率との関係を示す減衰
率データを有することとなり、周囲温度および湿度に応
じて空気減衰分を補償することとなる。
タ毎に湿度と音響信号の空気減衰率との関係を示す減衰
率データを有することとなり、周囲温度および湿度に応
じて空気減衰分を補償することとなる。
【０００９】また、本発明の音量制御装置による音量調
整手段は、一定湿度下で温度が変化した場合に音響信号
の空気減衰を補償するための減衰率データを有するもの
である。
整手段は、一定湿度下で温度が変化した場合に音響信号
の空気減衰を補償するための減衰率データを有するもの
である。
【００１０】この構成により、音量調整手段は湿度デー
タ毎に温度と音響信号の空気減衰率との関係を示す減衰
率データを有することとなり、周囲温度および湿度に応
じて空気減衰分を補償することとなる。
タ毎に温度と音響信号の空気減衰率との関係を示す減衰
率データを有することとなり、周囲温度および湿度に応
じて空気減衰分を補償することとなる。
【００１１】また、本発明の音量制御装置による音量調
整手段は、音響信号の空気減衰を周波数別に補償するた
めの減衰率データを有するものである。
整手段は、音響信号の空気減衰を周波数別に補償するた
めの減衰率データを有するものである。
【００１２】この構成により、音量調整手段は周波数別
に温度および湿度と音響信号の空気減衰率との関係を示
す減衰率データを有することとなり、周波数別に周囲温
度および湿度に応じて空気減衰分を補償することとな
る。
に温度および湿度と音響信号の空気減衰率との関係を示
す減衰率データを有することとなり、周波数別に周囲温
度および湿度に応じて空気減衰分を補償することとな
る。
【００１３】また、本発明の音量制御装置による音量調
整手段は、音響信号の空気減衰をオクターブ単位で補償
するための減衰率データを有するものである。
整手段は、音響信号の空気減衰をオクターブ単位で補償
するための減衰率データを有するものである。
【００１４】この構成により、音量調整手段はオクター
ブ単位、例えば１ＫＨｚ、２ＫＨｚ、４ＫＨｚ、…単位
で温度および湿度と音響信号の空気減衰率との関係を示
す減衰率データを有することとなり、高域ほど減衰する
音響信号の空気減衰分を周囲温度および湿度に応じて補
償することとなる。
ブ単位、例えば１ＫＨｚ、２ＫＨｚ、４ＫＨｚ、…単位
で温度および湿度と音響信号の空気減衰率との関係を示
す減衰率データを有することとなり、高域ほど減衰する
音響信号の空気減衰分を周囲温度および湿度に応じて補
償することとなる。
【００１５】また、本発明の音量制御装置は、音響信号
が受音点に到達したときの周波数特性を、音量調整手段
によって空気減衰を補償した場合と補償しなかった場合
とについて表示することができる表示手段を有するもの
である。
が受音点に到達したときの周波数特性を、音量調整手段
によって空気減衰を補償した場合と補償しなかった場合
とについて表示することができる表示手段を有するもの
である。
【００１６】この構成により、空気減衰分を補償した場
合と補償しなかった場合とについて表示手段に表示する
ので、補償の効果をオペレータが容易に確認することが
できることとなる。
合と補償しなかった場合とについて表示手段に表示する
ので、補償の効果をオペレータが容易に確認することが
できることとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００１８】図１は、本発明による音量制御装置の一実
施の形態を示すブロック図で、楽音信号および音声信号
等の音響信号を出力する音源１と、音響信号の音量を制
御する音量制御部２と、音響信号の増幅度を制御する電
力増幅部３とを備えている。電力増幅部３から出力され
た音響信号はスピーカ４から音波として出力され、受音
点５に到達する。
施の形態を示すブロック図で、楽音信号および音声信号
等の音響信号を出力する音源１と、音響信号の音量を制
御する音量制御部２と、音響信号の増幅度を制御する電
力増幅部３とを備えている。電力増幅部３から出力され
た音響信号はスピーカ４から音波として出力され、受音
点５に到達する。
【００１９】音量制御部２は周波数毎の制御が可能なよ
うに、音源１からの音響信号を複数の周波数帯域毎の信
号に分離する周波数分離回路２１を備え、分離した各周
波数帯域毎の信号を個別に制御ができるように複数の音
量制御回路２２ａ〜２２ｎを備えている。また、音量制
御回路２２ａ〜２２ｎの出力信号を合成した後に、電力
増幅部３の電力増幅回路３１にて信号増幅を行い、スピ
ーカ４に出力する。
うに、音源１からの音響信号を複数の周波数帯域毎の信
号に分離する周波数分離回路２１を備え、分離した各周
波数帯域毎の信号を個別に制御ができるように複数の音
量制御回路２２ａ〜２２ｎを備えている。また、音量制
御回路２２ａ〜２２ｎの出力信号を合成した後に、電力
増幅部３の電力増幅回路３１にて信号増幅を行い、スピ
ーカ４に出力する。
【００２０】また、音量制御装置はスピーカ４と受音点
５との距離Ｒを距離データとして入力する距離データ入
力部１１、入力した距離データを記憶する距離データ記
憶部１２、スピーカ４および受音点５が設置されている
場所の周囲温度を表す温度データを入力する温度データ
入力部１３、入力した温度データを記憶する温度データ
記憶部１４、スピーカ４および受音点５が設置されてい
る場所の周囲湿度を表す湿度データを入力する湿度デー
タ入力部１５、入力した湿度データを記憶する湿度デー
タ記憶部１６を備えている。
５との距離Ｒを距離データとして入力する距離データ入
力部１１、入力した距離データを記憶する距離データ記
憶部１２、スピーカ４および受音点５が設置されている
場所の周囲温度を表す温度データを入力する温度データ
入力部１３、入力した温度データを記憶する温度データ
記憶部１４、スピーカ４および受音点５が設置されてい
る場所の周囲湿度を表す湿度データを入力する湿度デー
タ入力部１５、入力した湿度データを記憶する湿度デー
タ記憶部１６を備えている。
【００２１】さらに、音量制御装置は温度データ記憶部
１４に記憶した温度データと湿度データ記憶部１６に記
憶した湿度データとから空気減衰率Ｍを求める減衰率デ
ータ解析部１７を備えている。そして、この空気減衰率
Ｍと距離データ記憶部１２に記憶した距離データとから
音量制御回路２２ａ〜２２ｎにおいて音量を制御するた
めの音量制御信号を出力する音量設定部１８を備えてい
る。音量制御部２、減衰率データ解析部１７および音量
設定部１８によって音量調整手段を構成している。
１４に記憶した温度データと湿度データ記憶部１６に記
憶した湿度データとから空気減衰率Ｍを求める減衰率デ
ータ解析部１７を備えている。そして、この空気減衰率
Ｍと距離データ記憶部１２に記憶した距離データとから
音量制御回路２２ａ〜２２ｎにおいて音量を制御するた
めの音量制御信号を出力する音量設定部１８を備えてい
る。音量制御部２、減衰率データ解析部１７および音量
設定部１８によって音量調整手段を構成している。
【００２２】また、音響信号が受音点５に到達したとき
の周波数特性を、空気減衰Ｍを補償した場合と補償しな
かった場合とについて、表示制御部１９の制御のもとに
ＬＣＤ（液晶表示装置）またはＣＲＴ（陰極線管）から
なる表示部２０に表示する構成となっている。
の周波数特性を、空気減衰Ｍを補償した場合と補償しな
かった場合とについて、表示制御部１９の制御のもとに
ＬＣＤ（液晶表示装置）またはＣＲＴ（陰極線管）から
なる表示部２０に表示する構成となっている。
【００２３】なお、距離データ入力部１１としては、種
々のものを用いることができ、オペレータが直接入力す
るキーボードや、受音点５からスピーカ４までの距離を
自動的に測定して入力する測距センサなどがある。
々のものを用いることができ、オペレータが直接入力す
るキーボードや、受音点５からスピーカ４までの距離を
自動的に測定して入力する測距センサなどがある。
【００２４】また、温度データ入力部１３および湿度デ
ータ入力部１５も種々のものを用いることができ、オペ
レータが直接入力するキーボードや、周囲温度および周
囲湿度を自動的に測定して入力する温度センサおよび湿
度センサなどがある。
ータ入力部１５も種々のものを用いることができ、オペ
レータが直接入力するキーボードや、周囲温度および周
囲湿度を自動的に測定して入力する温度センサおよび湿
度センサなどがある。
【００２５】次に、本実施の形態による音量制御装置の
動作について説明する。まず、距離データ入力部１１か
ら距離データ記憶部１２に距離データを入力する。ま
た、温度データ入力部１３から温度データ記憶部１４に
温度データを入力し、湿度データ入力部１５から湿度デ
ータ記憶部１６に湿度データを入力する。
動作について説明する。まず、距離データ入力部１１か
ら距離データ記憶部１２に距離データを入力する。ま
た、温度データ入力部１３から温度データ記憶部１４に
温度データを入力し、湿度データ入力部１５から湿度デ
ータ記憶部１６に湿度データを入力する。
【００２６】減衰率データ解析部１７は温度データ記憶
部１４に記憶した温度データと湿度データ記憶部１６に
記憶した湿度データとから周波数毎の空気減衰率Ｍを表
す減衰率データを出力する。
部１４に記憶した温度データと湿度データ記憶部１６に
記憶した湿度データとから周波数毎の空気減衰率Ｍを表
す減衰率データを出力する。
【００２７】図２は温度２０℃のときの湿度と空気減衰
率Ｍとの関係を周波数別（１．０ＫＨｚ、２．０ＫＨ
ｚ、２．５ＫＨｚ、３．２ＫＨｚ、４．０ＫＨｚ、５．
０ＫＨｚ、６．４ＫＨｚ、８．０ＫＨｚ、１０．０ＫＨ
ｚ、１２．５ＫＨｚ）に示す特性図であり、図３は温度
５℃のときの同様の特性図である。
率Ｍとの関係を周波数別（１．０ＫＨｚ、２．０ＫＨ
ｚ、２．５ＫＨｚ、３．２ＫＨｚ、４．０ＫＨｚ、５．
０ＫＨｚ、６．４ＫＨｚ、８．０ＫＨｚ、１０．０ＫＨ
ｚ、１２．５ＫＨｚ）に示す特性図であり、図３は温度
５℃のときの同様の特性図である。
【００２８】このように、空気減衰率Ｍは温度と湿度と
に関係し、温度が高いほど大きく、周波数が高いほど大
きい。また、温度２０℃のときは湿度２０％以下でピー
クとなり、温度５℃のときは湿度５０％以下でピークと
なる。ただし、空気減衰率Ｍは周波数１ＫＨｚ以下では
非常に小さいので無視することができる。
に関係し、温度が高いほど大きく、周波数が高いほど大
きい。また、温度２０℃のときは湿度２０％以下でピー
クとなり、温度５℃のときは湿度５０％以下でピークと
なる。ただし、空気減衰率Ｍは周波数１ＫＨｚ以下では
非常に小さいので無視することができる。
【００２９】なお、減衰率データ解析部１７には、図示
のように温度毎に湿度と空気減衰率との関係を示すデー
タを周波数別に記憶するようにしてもよいが、湿度毎に
温度と空気減衰率との関係を示すデータを周波数別に記
憶するようにしてもよい。あるいは周波数毎に温度およ
び湿度と空気減衰率との関係を示すデータを記憶するよ
うにしてもよいし、オクターブ（例えば１ＫＨｚ、２Ｋ
Ｈｚ、４ＫＨｚ、…）毎に温度および湿度と空気減衰率
との関係を示すデータを記憶するようにしてもよい。そ
れぞれ音響設備を設置する環境に応じて最適な記憶デー
タを用いるようにすればよい。
のように温度毎に湿度と空気減衰率との関係を示すデー
タを周波数別に記憶するようにしてもよいが、湿度毎に
温度と空気減衰率との関係を示すデータを周波数別に記
憶するようにしてもよい。あるいは周波数毎に温度およ
び湿度と空気減衰率との関係を示すデータを記憶するよ
うにしてもよいし、オクターブ（例えば１ＫＨｚ、２Ｋ
Ｈｚ、４ＫＨｚ、…）毎に温度および湿度と空気減衰率
との関係を示すデータを記憶するようにしてもよい。そ
れぞれ音響設備を設置する環境に応じて最適な記憶デー
タを用いるようにすればよい。
【００３０】音量設定部１８はスピーカ４から出力した
音波が受音点５に到達するまでの距離減衰分および空気
減衰分を音量制御部２で補償するための制御信号を、周
波数別に、すなわち音量制御回路２２ａ〜２２ｎ別に出
力する。
音波が受音点５に到達するまでの距離減衰分および空気
減衰分を音量制御部２で補償するための制御信号を、周
波数別に、すなわち音量制御回路２２ａ〜２２ｎ別に出
力する。
【００３１】ここで、受音点５の音圧レベルをＳＰＬ、
無指向性のスピーカ４の出力音圧レベルをＰＷＬ、スピ
ーカ４から受音点５までの距離をＲ、空気減衰率をＭと
すると、 ＳＰＬ＝ＰＷＬ＋１０×log{１／（４πＲ2)}−４．３
４×Ｍ×Ｒ となる。
無指向性のスピーカ４の出力音圧レベルをＰＷＬ、スピ
ーカ４から受音点５までの距離をＲ、空気減衰率をＭと
すると、 ＳＰＬ＝ＰＷＬ＋１０×log{１／（４πＲ2)}−４．３
４×Ｍ×Ｒ となる。
【００３２】従って、音量設定部１８は距離減衰分「１
０×log{１／（４πＲ2)}」と空気減衰分「−４．３４
ＭＲ」とを音量制御回路２２ａ〜２２ｎで周波数別に補
償することで、受音点５の音圧レベルＳＰＬがスピーカ
４の出力音圧レベルＰＷＬと等しくなるように制御する
ことができる。
０×log{１／（４πＲ2)}」と空気減衰分「−４．３４
ＭＲ」とを音量制御回路２２ａ〜２２ｎで周波数別に補
償することで、受音点５の音圧レベルＳＰＬがスピーカ
４の出力音圧レベルＰＷＬと等しくなるように制御する
ことができる。
【００３３】このように、スピーカ４から発せられた音
波の音圧レベルの空気減衰率は温度および湿度によって
異なるので、スピーカ４から出力する音響信号の音量を
温度および湿度に応じて制御することで、温度および湿
度が変化しても所定の受音点に所定の音圧レベルの信号
を付与することができる。
波の音圧レベルの空気減衰率は温度および湿度によって
異なるので、スピーカ４から出力する音響信号の音量を
温度および湿度に応じて制御することで、温度および湿
度が変化しても所定の受音点に所定の音圧レベルの信号
を付与することができる。
【００３４】なお、前述の実施の形態では、音量設定部
１８において距離Ｒおよび空気減衰率Ｍから距離減衰分
および空気減衰分を演算するようにしたが、減衰率デー
タおよび距離データに対応した補償データを予め記憶し
ておいてもよい。
１８において距離Ｒおよび空気減衰率Ｍから距離減衰分
および空気減衰分を演算するようにしたが、減衰率デー
タおよび距離データに対応した補償データを予め記憶し
ておいてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はスピーカ
から出力する音響信号に対して空気減衰分を予め補償す
るようにしたので、周囲温度または湿度が変化しても所
定の受音点において所定の音圧レベルの信号を付与し続
けることができる優れた音量制御装置を提供することが
できる。
から出力する音響信号に対して空気減衰分を予め補償す
るようにしたので、周囲温度または湿度が変化しても所
定の受音点において所定の音圧レベルの信号を付与し続
けることができる優れた音量制御装置を提供することが
できる。
【図１】本発明による音量制御装置の一実施の形態を示
すブロック図
すブロック図
【図２】温度２０℃のときの湿度と空気減衰率との関係
を周波数別に示す特性図
を周波数別に示す特性図
【図３】温度５℃のときの湿度と空気減衰率との関係を
周波数別に示す特性図
周波数別に示す特性図
１ 音源 ２ 音量制御部 ３ 電力増幅部 ４ スピーカ ５ 受音点 １１ 距離データ入力部 １２ 距離データ記憶部 １３ 温度データ入力部 １４ 温度データ記憶部 １５ 湿度データ入力部 １６ 湿度データ記憶部 １７ 減衰率データ解析部 １８ 音量設定部 １９ 表示制御部 ２０ 表示部 ２１ 周波数分離回路 ２２ａ〜２２ｎ 音量制御回路 ３１ａ〜３１ｎ 電力増幅回路
Claims (6)
- 【請求項１】 音源とスピーカ間に前記スピーカから出
力される音響信号が所定の受音点に到達するまでに生じ
る空気減衰を補償するための音量調整手段を設けたこと
を特徴とする音量制御装置。 - 【請求項２】 前記音量調整手段は、一定温度下で湿度
が変化した場合に前記音響信号の空気減衰を補償するた
めの減衰率データを有することを特徴とする請求項１に
記載の音量制御装置。 - 【請求項３】 前記音量調整手段は、一定湿度下で温度
が変化した場合に前記音響信号の空気減衰を補償するた
めの減衰率データを有することを特徴とする請求項１に
記載の音量制御装置。 - 【請求項４】 前記音量調整手段は、前記音響信号の空
気減衰を周波数別に補償するための減衰率データを有す
ることを特徴とする請求項１に記載の音量制御装置。 - 【請求項５】 前記音量調整手段は、前記音響信号の空
気減衰をオクターブ単位で補償するための減衰率データ
を有することを特徴とする請求項４に記載の音量制御装
置。 - 【請求項６】 前記音響信号が前記受音点に到達したと
きの周波数特性を、前記音量調整手段によって前記空気
減衰を補償した場合と補償しなかった場合とについて表
示することができる表示手段を有することを特徴とする
請求項１に記載の音量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088823A JP2001275198A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 音量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088823A JP2001275198A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 音量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001275198A true JP2001275198A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18604646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000088823A Withdrawn JP2001275198A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 音量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001275198A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010181824A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Yamaha Corp | 音響シミュレーション装置および音響シミュレーションプログラム |
| JP2010252152A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 映像表示装置 |
| CN105372986A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-03-02 | 广东小天才科技有限公司 | 一种控制智能手表音量的方法及装置 |
| CN112073706A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-12-11 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 控制定向发声的系统和方法 |
| CN115426589A (zh) * | 2022-11-03 | 2022-12-02 | 荣耀终端有限公司 | 一种音频信号的调节方法及电子设备 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000088823A patent/JP2001275198A/ja not_active Withdrawn
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