JP2023108700A - パネルスピーカ - Google Patents

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Abstract

【課題】出力される音響の音質を向上するパネルスピーカを提供する。【解決手段】第1パネル(ディスプレイパネル110)と、第2パネル(伝達パネル)と、第1パネル及び第2パネルを振動させる振動アクチュエータ150と、第1パネルの一方の面と第2パネルの一方の面とを接合する接着層(第1接着層120)と、第2パネルの他方の面と振動アクチュエータとを接合する結合部(第2接着層140)とを備える。接着層は、1方向に平行な複数の帯状の領域を含む。結合部は、平面視で、複数の帯状の領域に挟まれた領域に配置される。【選択図】図5

Description

本発明は、パネルスピーカに関する。
圧電素子を用いたアクチュエータ(振動アクチュエータ)により、ディスプレイのディスプレイパネルを振動させることにより、ディスプレイをスピーカにするディスプレイスピーカがある。ディスプレイスピーカでは、振動アクチュエータは、ディスプレイパネル(振動パネル)の背面に固定される伝達パネルに取り付けられる。これにより、振動アクチュエータの振動を、伝達パネルを介してディスプレイパネルに伝えることができる。ディスプレイスピーカは、パネルスピーカの一例である。
特開2007-312269号公報 特開2019-186829号公報
伝達パネルは、両面粘着テープによって、ディスプレイパネルに固定される。ディスプレイパネルにおいて、両面粘着テープを貼り付ける領域によって、ディスプレイスピーカから出力される音響の周波数ごとの音圧が変化する。両面粘着テープを貼り付ける領域によっては、ディスプレイスピーカから出力される音響の音質の低下につながる。
本件開示の技術は、出力される音響の音質を向上するパネルスピーカを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第1の態様は、
第1パネルと、
第2パネルと、
前記第1パネル及び前記第2パネルを振動させる振動アクチュエータと、
前記第1パネルの一方の面と前記第2パネルの一方の面とを接合する接着層と、
前記第2パネルの他方の面と前記振動アクチュエータとを接合する結合部とを備え、
前記接着層は、1方向に平行な複数の帯状の領域を含み、
前記結合部は、平面視で、前記複数の帯状の領域に挟まれた領域に配置される、
パネルスピーカ。
である。
開示の技術によれば、出力される音響の音質を向上するパネルスピーカを提供することができる。
図1は、ディスプレイスピーカ900の分解斜視図である。 図2は、ディスプレイスピーカ900の振動アクチュエータ950を通る、xz平面に平行な面の断面図である。 図3は、ディスプレイパネル910及び第1接着層920を背面側から見た図である。 図4は、ディスプレイスピーカ900から出力される音響の音圧の周波数依存性の例を示す図である。 図5は、ディスプレイスピーカ100の分解斜視図である。 図6は、ディスプレイスピーカ100の振動アクチュエータ150を通る、xz平面に平行な面の断面図である。 図7は、ディスプレイパネル110及び第1接着層120を背面側から見た図である。 図8は、ディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧の周波数依存性の例を示す図である。 図9は、変形例1のディスプレイスピーカ100のディスプレイパネル110及び第1接着層120を背面側から見た図である。 図10は、変形例1のディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧の周波数依存性を示す図である。 図11は、変形例2のディスプレイスピーカ100のディスプレイパネル110及び第1接着層120を背面側から見た図である。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
ここでは、振動アクチュエータが、伝達パネルに取り付けられ、さらに、伝達パネルがディスプレイのディスプレイパネル(振動パネル)に設けられ、当該ディスプレイをディスプレイスピーカとして機能させる場合について、説明する。パネルスピーカは、ディスプレイパネルを、振動パネルを介して振動アクチュエータ(アクチュエータ)によって、振動させることで、ディスプレイパネルから音波(音響)を出力(放出)させる装置である。ディスプレイスピーカは、パネルスピーカの一例である。パネルスピーカは、例えば、ディスプレイパネルなどの平面状のパネルを振動させることにより音響を出力するスピーカである。
〔実施形態〕
(比較例)
図1、図2、図3は、本実施形態の比較例のディスプレイスピーカ900の構成例を示す図である。図1は、ディスプレイスピーカ900の分解斜視図である。ディスプレイスピーカ900は、ディスプレイパネル910、第1接着層920、伝達パネル930、第2接着層940、振動アクチュエータ950を含む。ここで、ディスプレイパネル910を正面側から平面視したときの左から右へ方向をx方向、下から上への方向をy方向、正面から背面への方向をz方向とする。x方向、y方向、z方向は、互いに直交する。図2は、ディスプレイスピーカ900の振動アクチュエータ950を通る、xz平面に平行な面の断面図である。図3は、ディスプレイパネル910及び第1接着層920を背面側から見た図である。
ディスプレイパネル910は、ディスプレイスピーカ900の振動板となる板状の矩形のパネルである。ディスプレイパネル910の外形の各辺は、x軸またはy軸に平行である。
第1接着層920は、複数の領域に分割されて配置され、ディスプレイパネル910の背面側と伝達パネル930の正面側とを接合する。図1の例では、第1接着層920は、
第1領域921、第2領域922、第3領域923、第4領域924、第5領域925を含む。第1接着層920の各領域は、例えば、両面粘着テープである。各領域は、平面視で互いに重複しないように異なる位置に配置される。第1領域921、第2領域922、第3領域923、第4領域924は、y軸に平行な帯状の矩形である。第1領域921、第4領域924は、x方向において、ディスプレイパネル910(伝達パネル930)の中心からの距離が等しい。また、第1領域921、第4領域924は、ディスプレイパネル910の中心を対称の中心として、点対称の位置に存在する。第2領域922、第3領域923は、x方向において、ディスプレイパネル910の中心からの距離が等しい。また、第2領域922、第3領域923は、ディスプレイパネル910の中心を対称の中心として、点対称の位置に存在する。第5領域925は、ディスプレイパネル910(伝達パネル930)を平面視した際の中心からy方向に平行移動した位置に配置される。ディスプレイパネル910と伝達パネル930との間で第1接着層920の各領域以外の部分では、ディスプレイパネル910と伝達パネル930とは接合されない。
伝達パネル930は、ディスプレイパネル910の背面側であって、ディスプレイパネル910と振動アクチュエータ950との間に配置される。伝達パネル930は、正面から見てディスプレイパネル910とほぼ同じ大きさを有する矩形のパネルである。伝達パネル930は、振動アクチュエータ950の振動をディスプレイパネル910に伝達する。
第2接着層940は、例えば、振動アクチュエータ950の正面側の全面にわたって配置され、伝達パネル930の背面側と振動アクチュエータ950の正面側とを接合する。第2接着層940は、例えば、両面粘着テープである。第2接着層940は、伝達パネル930を平面視した際の中心からy方向に平行移動した位置に配置される。平面視(正面側または背面側から見た場合、x方向及びy方向に直交する方向から見た場合)において、第2接着層940は、第1接着層920の第5領域925と重複している。
振動アクチュエータ950は、伝達パネル930の背面側に配置される。振動アクチュエータ950は、伝達パネル930よりも小さい板状の矩形の部材である。振動アクチュエータ950は、例えば、圧電素子である。振動アクチュエータ950は、印加される駆動電圧に応じて伸縮し、振動する。
図4は、ディスプレイスピーカ900から出力される音響の音圧の周波数依存性を示す図である。図4のグラフの横軸は周波数、縦軸は音圧である。縦軸の音圧は、絶対的な音圧値ではなく、基準値に対する相対値である。平面視で、振動アクチュエータ950と伝達パネル930とが接合された位置で、伝達パネル930とディスプレイパネル910とが接合されている。このため、振動アクチュエータ950の振動が抑制され、例えば、3000Hzから5000Hzまでの領域、8000Hz以上の領域で、音圧が低くなっている。
(構成例)
図5、図6、図7は、本実施形態のディスプレイスピーカ100の構成例を示す図である。図5は、ディスプレイスピーカ100の分解斜視図である。ディスプレイスピーカ100は、ディスプレイパネル110、第1接着層120、伝達パネル130、第2接着層140、振動アクチュエータ150を含む。ここで、ディスプレイパネル110を正面側から平面視したときの左から右へ方向をx方向、下から上への方向をy方向、正面から背面への方向をz方向とする。x方向、y方向、z方向は、互いに直交する。図6は、ディスプレイスピーカ100の振動アクチュエータ150を通る、xz平面に平行な面の断面図である。図7は、ディスプレイパネル110及び第1接着層120を背面側から見た図である。図7では、振動アクチュエータ150の位置に対応する位置が示されている。
ディスプレイパネル110は、ディスプレイスピーカ100の振動板となる板状の矩形のパネルである。ディスプレイパネル110の外形の各辺は、x軸またはy軸に平行である。即ち、ディスプレイパネル110の外形の矩形(長方形)の対向する2辺は、第1方向(x方向)に平行であり、他の対抗する2辺は、第1方向に直交する第2方向(y方向)に平行である。ディスプレイパネル110は、例えば、平面のガラスパネル、OLED(Organic Light Emitting Diode)パネルである。ディスプレイパネル110は、第1接着層120を介して、伝達パネル130と接合される。ディスプレイパネル110は、第1パネルの例である。また、ディスプレイパネル110等の形状は、矩形に限定されるものではなく、矩形でない四角形、三角形、多角形、楕円形、円形などの他の形状であってもよい。
第1接着層120は、複数の領域に分割されて配置され、ディスプレイパネル110の背面側と伝達パネル130の正面側とを接合する。図5の例では、第1接着層120は、第1領域121、第2領域122、第3領域123、第4領域124を含む。第1接着層120の各領域は、例えば、両面粘着テープである。第1接着層120の各領域は、接着剤であってもよい。各領域は、平面視で(正面側または背面側から見た場合、x方向及びy方向に直交する方向から見た場合)互いに重複しないように異なる位置に配置される。第1領域121、第2領域122、第3領域123、第4領域124は、y軸に平行な帯状の矩形である。第1領域121、第2領域122、第3領域123、第4領域124は、互いに平行である。第1領域121と第4領域124とは同形状である。第2領域122と第3領域123とは同形状である。第1領域121と第2領域122とは、同形状であってもよい。第1領域121、第2領域122、第3領域123、第4領域124は、それぞれ、y方向の幅がx方向の幅よりも大きい。ここでは、y方向は、第1領域121、第2領域122、第3領域123、第4領域124の長手方向である。x方向において、第1領域121とディスプレイパネル110の中心との距離(X1)と、第4領域124とディスプレイパネル110の中心との距離(X4)とは、等しい。また、平面視で、第1領域121、第4領域124は、ディスプレイパネル110の中心を対称の中心として、点対称の位置に存在する。x方向において、第2領域122とディスプレイパネル110の中心との距離(X2)と、第3領域123とディスプレイパネル110の中心との距離(X3)とは、等しい。また、平面視で、第2領域122、第3領域123は、ディスプレイパネル110の中心を対称の中心として、点対称の位置に存在する。伝達パネル130の中心と各領域との関係についても同様である。ディスプレイパネル110と伝達パネル130との間で第1接着層920の各領域以外の部分では、ディスプレイパネル910と伝達パネル930とは接合されない。すなわち、ディスプレイパネル110と伝達パネル130との間で第1接着層920の各領域以外の部分は、例えば、空隙となる。ディスプレイパネル110と伝達パネル130との間で第1接着層120の各領域以外の部分は、第1接着層120ではない。上記の比較例と異なり、平面視で振動アクチュエータ150(第2接着層140)と重複する部分に、第1接着層120の領域はない。第1接着層120の領域の数は、4つに限定されない。任意の位置と領域との距離とは、任意の位置と当該領域の中心との距離である。ディスプレイパネル110等の矩形(長方形)の中心は、例えば、当該矩形の対角線の交点位置として求められる。また、ここで使用する中心は、幾何学的中心に限定されるものではなく、幾何学的中心を含む一定の範囲内であればよい。幾何学的中心を含む一定の範囲内は、例えば、幾何学的中心を中心とする半径が2cmである円等の範囲内、幾何学的中心を中心とする半径がディスプレイパネル110の最大幅の5%である円の範囲内などである。また、ディスプレイパネル110等の中心は、重心、内心、外心、直交する2方向の幅の中心線の交点等によって定義されてもよい。また、第1領域121、第2領域122、第3領域123、第4領域124は、ディスプレイパネル110の外形に平行でなくてもよい。
伝達パネル130は、ディスプレイパネル110の背面側であって、ディスプレイパネル110と振動アクチュエータ150との間に配置される。伝達パネル130は、正面側から見て(平面視で)ディスプレイパネル110とほぼ同じ大きさを有する矩形のパネルである。伝達パネル130は、振動アクチュエータ150の振動をディスプレイパネル110に伝達する。伝達パネル130は、例えば、アルミニウムプレートなどの金属板(金属プレート)である。平面視で、伝達パネル150の中心の位置と、ディスプレイパネル110の中心の位置とは、同じである。伝達パネル130は、第2パネルの例である。
第2接着層140は、例えば、振動アクチュエータ150の正面側の全面にわたって配置され、伝達パネル130の背面側と振動アクチュエータ150の正面側とを接合する。第2接着層140は、例えば、両面粘着テープである。第2接着層140は、接着剤であってもよい。第2接着層は、結合部の例である。第2接着層の代わりに、伝達パネル130に圧入したボスと当該ボスに振動アクチュエータ150を固定するねじとが結合部とされてもよい。このとき、振動アクチュエータ150にはねじが通るねじ穴が設けられている。結合部により、伝達パネル130と振動アクチュエータ150とが結合される。伝達パネル130と振動アクチュエータ150とを結合する結合部は、ここに記載したものに限定されるものではなく、他の構成により結合されるものであってもよい。
振動アクチュエータ150は、伝達パネル130の背面側に配置される。振動アクチュエータ150は、伝達パネル130よりも小さい板状の矩形の部材である。振動アクチュエータ150は、例えば、伝達パネル130を平面視した際の中心からy方向に平行移動した位置に配置される。ここでは、伝達パネルの中心と振動アクチュエータ150との間のy方向の距離は、Y1とする。即ち、振動アクチュエータ150は、伝達パネル150の中心を通り、x方向に平行な直線上に配置される。振動アクチュエータ150は、伝達パネル130を平面視した際の中心の位置に配置されてもよい。振動アクチュエータ150は、例えば、圧電素子である。振動アクチュエータ150は、印加される駆動電圧に応じて伸縮することによって、振動する。複数の振動アクチュエータ150が伝達パネル130の背面側に配置されてもよい。振動アクチュエータ150は、矩形以外の形状であってもよい。振動アクチュエータ150は、加振部の例である。
伝達パネル130の振動アクチュエータ150が接合された領域(第2接着層140)の正面側には、第1接着層120の領域はない。
図8は、ディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧の周波数依存性を示す図である。図8のグラフの横軸は周波数、縦軸は音圧である。縦軸の音圧は、絶対的な音圧値ではなく、基準値に対する相対値である。図8は、比較のため、図4で示される比較例のディスプレイスピーカ900の例も示している。比較例と異なり、平面視で、振動アクチュエータ150と伝達パネル130とが接合された位置で、伝達パネル130とディスプレイパネル110とは接合されてない。このため、ディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧(本構成例)は、例えば、3000Hzから6000Hzまでの領域、8000Hz以上の領域で、比較例と比べて高くなっている。また、ディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧は、3000Hz以下の領域、6000Hzから8000Hzまでの領域で、比較例と同等の音圧となっている。よって、全体として、ディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧は、比較例と比べて、高くなっている。平面視で、振動アクチュエータ150と伝達パネル130とが接合された位置で、伝達パネル130とディスプレイパネル110とが接合されないことで、振動の抵抗が抑制され、ディスプレイパネル110が振動しやすくなる。
(変形例1)
次に変形例1について説明する。変形例1は、上記の構成例との共通点を有する。従っ
て、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。また、上記の構成例と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いる。
図9は、変形例1のディスプレイスピーカ100のディスプレイパネル110及び第1接着層120を背面側から見た図である。図9では、振動アクチュエータ150の位置に対応する位置が示されている。変形例1のディスプレイスピーカ100は、上記の構成例と同様に、第1領域121、第2領域122、第3領域123、第4領域124を含む第1接着層120を備える。さらに、第1接着層120は、第5領域125を備える。また、第2接着層140を介して伝達パネル130に接合される振動アクチュエータ150は、伝達パネル130を平面視した際の中心からy方向(+y方向)に、距離Y1だけ平行移動した位置に配置される。第5領域125は、ディスプレイパネル110(伝達パネル130)を平面視した際の中心からy方向(-y方向)に、距離Y2だけ平行移動した位置(オフセットした位置の例)に配置される。ここで、距離Y1と距離Y2とは、等しい。即ち、振動アクチュエータ150(第1接着層120)、第5領域125は、伝達パネル150の中心を通り、x方向に平行な直線上に配置される。また、第2接着層140と、第1接着層120の第5領域125は、同様の形状である。よって、平面視で、第1接着層120の第5領域125、第2接着層140は、伝達パネル130の中心を対称の中心として、点対称の位置に存在する。
図10は、変形例1のディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧の周波数依存性を示す図である。図10のグラフの横軸は周波数、縦軸は音圧である。縦軸の音圧は、絶対的な音圧値ではなく、基準値に対する相対値である。図10は、比較のため、図4で示される比較例のディスプレイスピーカ900の例も示している。変形例1のディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧は、例えば、3000Hzから6000Hzまでの領域、8000Hz以上の領域で、比較例と比べて高くなっている。また、変形例1のディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧は、3000Hz以下の領域、6000Hzから8000Hzまでの領域で、比較例と同等の音圧となっている。よって、全体として、変形例1のディスプレイスピーカ100から出力される音響の音圧は、比較例と比べて、高くなっている。平面視で、振動アクチュエータ150と伝達パネル130とが接合された位置で、伝達パネル130とディスプレイパネル110とが接合されないことで、振動の抵抗が抑制され、ディスプレイパネル110が振動しやすくなる。また、平面視で、第1接着層120の第5領域125と第2接着層140が伝達パネル130の中心を対称の中心として点対称の位置に存在することで、ディスプレイパネル110が振動しやすくなる。また、平面視で、第1接着層120の第5領域125と第2接着層140が伝達パネル130の中心を対称の中心として点対称の位置に存在することで、撓み振動の腹の部分を加振することができ、効率よくディスプレイパネル110を加振することができる。
(変形例2)
次に変形例2について説明する。変形例1は、上記の構成例、変形例1との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。また、上記の構成例と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いる。
図11は、変形例2のディスプレイスピーカ100のディスプレイパネル110及び第1接着層120を背面側から見た図である。図11では、振動アクチュエータ150の位置に対応する位置が示されている。変形例2のディスプレイスピーカ100は、第1領域121、第2領域122、第3領域123を含む第1接着層120を備える。第1領域121、第2領域122、第3領域123は、y軸に平行な帯状の矩形である。第2接着層140を介して伝達パネル130に接合される振動アクチュエータ150は、伝達パネル130を平面視した際の中心からx方向(-x方向)に、距離X15だけ平行移動した位
置(オフセットした位置の例)に配置される。即ち、振動アクチュエータ150は、伝達パネル150の中心を通り、y方向に平行な直線上に配置される。x方向において、第1領域121とディスプレイパネル110の中心との距離は、距離X11である。x方向において、第2領域122とディスプレイパネル110の中心との距離は、距離X12である。x方向において、第3領域123とディスプレイパネル110の中心との距離は、距離X13である。ここで、距離X13は、距離X12よりも大きいとする。図11において、第1領域121は、ディスプレイパネル110の中心より右側(-x方向)、第2領域122、第3領域123は、ディスプレイパネル110の中心より左側(+x方向)に存在する。ここで、第1領域121と第2領域122との間の距離(X11+X12)と、第2領域122と第3領域123との間の距離(X13-X12)とは異なるとする。(X11+X12)と(X13-X12)とが異なる値となることで、ディスプレイスピーカ100は、さまざまな周波数の音響を共振させることができる。ディスプレイスピーカ100は、さまざまな周波数の音響を共振させることで、音響の音質を向上させることができる。
(その他)
構成例、変形例1、変形例2のような、第1接着層120の各領域の位置、第2接着層140(振動アクチュエータ150)の位置以外の位置に、第1接着層120の領域、第2接着層140が配置されてもよい。ただし、平面視において、第1接着層120のすべての領域と、第2接着層140とは、重複しないように異なる位置に配置される。また、第1接着層120の各領域のうちの一部の領域が省略されてもよい。
(実施形態の作用、効果)
本実施形態のディスプレイスピーカ100は、ディスプレイパネル110、第1接着層120、伝達パネル130、第2接着層140、振動アクチュエータ150を備える。ディスプレイパネル110の背面側と伝達パネル130の正面側とは、第1接着層120を介して接合される。伝達パネル130の背面側と振動アクチュエータ150の正面側とは、第2接着層140を介して接合される。第1接着層120は、複数の帯状の領域を含む。第1接着層120における複数の帯状の領域は、互いに平行である。第1接着層120の各領域は、平面視において、第2接着層140と重複しない、異なる領域に配置される。平面視で、振動アクチュエータ150と伝達パネル130とが接合された位置で、伝達パネル130とディスプレイパネル110とが接合されないことで、振動の抵抗が抑制され、ディスプレイパネル110が振動しやすくなる。第1接着層120の各領域が、平面視において、第2接着層140と重複しない、異なる領域に配置されることで、比較例と比べて、より大きな音圧の音響を出力することができる。ディスプレイスピーカ100によれば、出力される音響の音質を向上するパネルスピーカを提供することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。以上の実施形態は、可能な限りこれらを組み合わせて実施され得る。
100 ディスプレイスピーカ
110 ディスプレイパネル
120 第1接着層
121 第1領域
122 第2領域
123 第3領域
124 第4領域
125 第5領域
130 伝達パネル
140 第2接着層
150 振動アクチュエータ
900 比較例のディスプレイスピーカ
910 ディスプレイパネル
920 第1接着層
921 第1領域
922 第2領域
923 第3領域
924 第4領域
925 第5領域
930 伝達パネル
940 第2接着層
950 振動アクチュエータ

Claims (6)

  1. 第1パネルと、
    第2パネルと、
    前記第1パネル及び前記第2パネルを振動させる振動アクチュエータと、
    前記第1パネルの一方の面と前記第2パネルの一方の面とを接合する接着層と、
    前記第2パネルの他方の面と前記振動アクチュエータとを接合する結合部とを備え、
    前記接着層は、1方向に平行な複数の帯状の領域を含み、
    前記結合部は、平面視で、前記複数の帯状の領域に挟まれた領域に配置される、
    パネルスピーカ。
  2. 前記結合部は、平面視で、前記複数の帯状の領域に挟まれた前記領域のうち、前記第2パネルの中心を含む領域に配置される、
    請求項1に記載のパネルスピーカ。
  3. 前記第1接着層における前記複数の帯状の領域は、少なくとも、第1領域、第2領域、第3領域を含み、前記第1領域と前記第2領域との間の距離は、前記第2領域と前記第3領域との間の距離と異なる、
    請求項1又は2に記載のパネルスピーカ。
  4. 前記第1パネルは、OLED(Organic Light Emitting Diode)パネルであり、
    前記第2パネルは、金属プレートである、
    請求項1から4のいずれか1項に記載のパネルスピーカ。
  5. 前記結合部は前記第2パネルの中心を通り、前記複数の帯状の領域の長手方向に平行な線上に配置される請求項2に記載のパネルスピーカ。
  6. 前記結合部は前記第2パネルの中心を通り、前記複数の帯状の領域の長手方向に平行な線上であって、前記第2パネルの中心からオフセットした位置に配置される請求項5に記載のパネルスピーカ。
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