JP2990265B1 - 補聴器およびその周波数特性の設定方法 - Google Patents
補聴器およびその周波数特性の設定方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 明瞭度が高く、長時間使用の疲労も少なく、
演奏会場の雰囲気まで伝えられる補聴器およびその周波
数特性の設定方法を提供する。 【解決手段】 受音した音声信号をディジタル音声信号
に変換して、振幅周波数特性の補正および位相周波数特
性の補正を行なうディジタル信号処理プロセッサに供給
し、補正されたディジタル音声信号をアナログ音声信号
に変換した後、電気音響トランスデューサで音響エネル
ギーに変換する。ディジタル信号処理プロセッサでは、
補聴器の使用者の聴覚器官の振幅周波数特性Ｈ（ω）を
測定し、この測定した振幅周波数特性の逆特性１／Ｈ
（ω）を演算により求め、この逆特性の位相特性Ｘ（ｊ
ω）を、明瞭度が最大となるように最適化するように構
成することによって明瞭度が高く、したがって長時間の
使用による疲労も少なく、演奏会場の雰囲気をも伝える
ことができる補聴器が得られる。
演奏会場の雰囲気まで伝えられる補聴器およびその周波
数特性の設定方法を提供する。 【解決手段】 受音した音声信号をディジタル音声信号
に変換して、振幅周波数特性の補正および位相周波数特
性の補正を行なうディジタル信号処理プロセッサに供給
し、補正されたディジタル音声信号をアナログ音声信号
に変換した後、電気音響トランスデューサで音響エネル
ギーに変換する。ディジタル信号処理プロセッサでは、
補聴器の使用者の聴覚器官の振幅周波数特性Ｈ（ω）を
測定し、この測定した振幅周波数特性の逆特性１／Ｈ
（ω）を演算により求め、この逆特性の位相特性Ｘ（ｊ
ω）を、明瞭度が最大となるように最適化するように構
成することによって明瞭度が高く、したがって長時間の
使用による疲労も少なく、演奏会場の雰囲気をも伝える
ことができる補聴器が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、補聴器およびその
周波数特性の設定方法に関するものである。
周波数特性の設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の多くの補聴器は、聴覚障害の程度
に応じて、音の振幅方向のみの補償を行っている。すな
わち、受音器で受音して得られる音声信号を単に増幅し
て電気−音響トランスデューサから音響信号として発生
するようにしている。この場合、音声信号を増幅利得を
調整して使用者が種々の使用環境において最も快適に聴
取できるようなレベルを設定できるようにしている。
に応じて、音の振幅方向のみの補償を行っている。すな
わち、受音器で受音して得られる音声信号を単に増幅し
て電気−音響トランスデューサから音響信号として発生
するようにしている。この場合、音声信号を増幅利得を
調整して使用者が種々の使用環境において最も快適に聴
取できるようなレベルを設定できるようにしている。
【０００３】しかしながら、難聴には種々の性質があ
り、上述したように単に増幅利得を調整できるようにし
ただけの補聴器では、使用者の種々の要求に十分応える
ことができない。例えば先天的難聴と、後天的難聴があ
り、この後天的難聴でも、正常耳を持った成人が、鼓膜
または中耳を損傷した伝音系難聴と、職業性、老人性難
聴または薬剤の副作用などによる感音系難聴とに分けら
れる。このように性質の異なる難聴に対して単に音声信
号のレベルを調整できるようにした補聴器では良好な機
能を期待すことはできない。
り、上述したように単に増幅利得を調整できるようにし
ただけの補聴器では、使用者の種々の要求に十分応える
ことができない。例えば先天的難聴と、後天的難聴があ
り、この後天的難聴でも、正常耳を持った成人が、鼓膜
または中耳を損傷した伝音系難聴と、職業性、老人性難
聴または薬剤の副作用などによる感音系難聴とに分けら
れる。このように性質の異なる難聴に対して単に音声信
号のレベルを調整できるようにした補聴器では良好な機
能を期待すことはできない。
【０００４】このような欠点を軽減するために、振幅周
波数特性を調整できるようにした補聴器が提案されてい
る。この補聴器では、各使用者の最小可聴音圧を周波数
をパラメータとして測定して振幅周波数特性を求め、そ
の逆特性にしたがって入力音声信号の振幅を補正するも
のである。すなわち、このような補聴器においては、振
幅周波数特性がフラットとなるように補正を行ってい
る。
波数特性を調整できるようにした補聴器が提案されてい
る。この補聴器では、各使用者の最小可聴音圧を周波数
をパラメータとして測定して振幅周波数特性を求め、そ
の逆特性にしたがって入力音声信号の振幅を補正するも
のである。すなわち、このような補聴器においては、振
幅周波数特性がフラットとなるように補正を行ってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように各使用者の振幅周波数特性を実際に求め、その
逆特性にしたがって補正を行うようにした補聴器におい
ても、補聴器を長時間使用していると疲れを感じたりす
る欠点がある。さらに、コンサートなどでの音楽の聴取
を行なう場合には、コンサートホールの雰囲気は伝わら
ず、ただ喧しく感じる場合が多いという問題があった。
たように各使用者の振幅周波数特性を実際に求め、その
逆特性にしたがって補正を行うようにした補聴器におい
ても、補聴器を長時間使用していると疲れを感じたりす
る欠点がある。さらに、コンサートなどでの音楽の聴取
を行なう場合には、コンサートホールの雰囲気は伝わら
ず、ただ喧しく感じる場合が多いという問題があった。
【０００６】このような従来の補聴器の問題点を解明す
べく、種々の実験検討を行ったところ、人間の聴覚は信
号のレベル方向のみならず、「時間軸方向での伸び縮み
歪み」などに従来の常識を越えた桁違いに高い感度を有
することを確かめた。したがって、優れた特性を有する
補聴器を提供するには、この時間軸方向での伸び縮み歪
みを最適化する必要があることを確かめた。
べく、種々の実験検討を行ったところ、人間の聴覚は信
号のレベル方向のみならず、「時間軸方向での伸び縮み
歪み」などに従来の常識を越えた桁違いに高い感度を有
することを確かめた。したがって、優れた特性を有する
補聴器を提供するには、この時間軸方向での伸び縮み歪
みを最適化する必要があることを確かめた。
【０００７】本発明の目的は、上述した従来の補聴器の
欠点を解消し、信号の振幅方向のみならず時間軸方向で
の伸び縮み歪みをも最適化し、高い明瞭度が得られると
ともにより自然な感じで音楽の聴取を行なうことができ
る補聴器およびこのような補聴器の周波数特性を設定す
る方法を提供しようとするものである。
欠点を解消し、信号の振幅方向のみならず時間軸方向で
の伸び縮み歪みをも最適化し、高い明瞭度が得られると
ともにより自然な感じで音楽の聴取を行なうことができ
る補聴器およびこのような補聴器の周波数特性を設定す
る方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による補聴器は、
周囲音を受音する受音器と、この受音器から出力される
音声信号をディジタル音声信号に変換するアナログ−デ
ィジタル変換器と、このアナログ−ディジタル変換器か
ら出力されるディジタル音声信号に対して、振幅周波数
特性の補正および位相周波数特性を、波面の揃った音が
再生されるように時間軸方向での伸び縮み歪みを最適化
するように補正するディジタル信号処理プロセッサと、
このディジタル信号処理プロセッサから出力される振幅
周波数特性および位相周波数特性が補正されたディジタ
ル音声信号をアナログ音声信号に変換するディジタル−
アナログ変換器と、このディジタル−アナログ変換器か
ら出力されるアナログ音声信号を増幅する増幅器と、こ
の増幅器から出力されるアナログ音声信号を音響エネル
ギーに変換する電気音響トランスデューサとを具えるこ
とを特徴とするものである。
周囲音を受音する受音器と、この受音器から出力される
音声信号をディジタル音声信号に変換するアナログ−デ
ィジタル変換器と、このアナログ−ディジタル変換器か
ら出力されるディジタル音声信号に対して、振幅周波数
特性の補正および位相周波数特性を、波面の揃った音が
再生されるように時間軸方向での伸び縮み歪みを最適化
するように補正するディジタル信号処理プロセッサと、
このディジタル信号処理プロセッサから出力される振幅
周波数特性および位相周波数特性が補正されたディジタ
ル音声信号をアナログ音声信号に変換するディジタル−
アナログ変換器と、このディジタル−アナログ変換器か
ら出力されるアナログ音声信号を増幅する増幅器と、こ
の増幅器から出力されるアナログ音声信号を音響エネル
ギーに変換する電気音響トランスデューサとを具えるこ
とを特徴とするものである。
【０００９】本発明による補聴器においては、前記ディ
ジタル信号処理プロセッサを、補聴器の使用者の聴覚器
官の振幅周波数特性Ｈ（ω）を測定し、この測定した振
幅周波数特性の逆特性１／Ｈ（ω）を演算により求め、
この逆特性の位相特性Ｘ（ｊω）を、明瞭度が最大とな
り、波面の揃った音が再生されるように時間軸方向での
伸び縮み歪みを最適化し、この最適化した位相特性を有
する逆特性でディジタル音声信号を補正するように構成
することができる。また、前記ディジタル信号処理プロ
セッサを、前記受音器および電気音響トランスデューサ
の振幅周波数特性および位相周波数特性をも加味した逆
特性でディジタル音声信号を補正するように構成するの
が特に好適である。
ジタル信号処理プロセッサを、補聴器の使用者の聴覚器
官の振幅周波数特性Ｈ（ω）を測定し、この測定した振
幅周波数特性の逆特性１／Ｈ（ω）を演算により求め、
この逆特性の位相特性Ｘ（ｊω）を、明瞭度が最大とな
り、波面の揃った音が再生されるように時間軸方向での
伸び縮み歪みを最適化し、この最適化した位相特性を有
する逆特性でディジタル音声信号を補正するように構成
することができる。また、前記ディジタル信号処理プロ
セッサを、前記受音器および電気音響トランスデューサ
の振幅周波数特性および位相周波数特性をも加味した逆
特性でディジタル音声信号を補正するように構成するの
が特に好適である。
【００１０】さらに本発明は、補聴器の補聴器の周波数
特性を設定するに当たり、受音器で受音され、電気−音
響トランスデューサで変換された音響信号を聞きなが
ら、補聴器使用者の聴覚器官の振幅周波数特性Ｈ（ω）
を求める工程と、この振幅周波数特性の逆特性１／Ｈ
（ω）を演算により求める工程と、この振幅周波数特性
の逆特性の位相周波数特性Ｘ（ｊω）を、使用者の明瞭
度が最大となり、波面の揃った音が再生されるように、
時間軸方向での伸び縮み歪みを最適化する工程と、を具
え、このように位相周波数特性を最適化した振幅周波数
特性の逆特性によって音声信号を補正できるようにした
ことを特徴とするものである。
特性を設定するに当たり、受音器で受音され、電気−音
響トランスデューサで変換された音響信号を聞きなが
ら、補聴器使用者の聴覚器官の振幅周波数特性Ｈ（ω）
を求める工程と、この振幅周波数特性の逆特性１／Ｈ
（ω）を演算により求める工程と、この振幅周波数特性
の逆特性の位相周波数特性Ｘ（ｊω）を、使用者の明瞭
度が最大となり、波面の揃った音が再生されるように、
時間軸方向での伸び縮み歪みを最適化する工程と、を具
え、このように位相周波数特性を最適化した振幅周波数
特性の逆特性によって音声信号を補正できるようにした
ことを特徴とするものである。
【００１１】このような本発明による補聴器の周波数特
性の設定方法においては、前記受音器の後段にアナログ
−ディジタル変換器を設けるとともに前記電気音響トラ
ンスデューサの前段にディジタル−アナログ変換器を設
け、前記各工程を、ディジタル信号処理プロセッサを用
いて行なうことができる。
性の設定方法においては、前記受音器の後段にアナログ
−ディジタル変換器を設けるとともに前記電気音響トラ
ンスデューサの前段にディジタル−アナログ変換器を設
け、前記各工程を、ディジタル信号処理プロセッサを用
いて行なうことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を詳細
に説明する。図１は本発明による補聴器の一例の構成を
示すブロック図である。聴取すべき音響エネルギーを受
音する受音器１１から出力される可聴音声信号をアナロ
グ−ディジタル変換器１２でディジタル音声信号に変換
し、ディジタル信号処理プロセッサ１３へ供給する。こ
のディジタル信号処理プロセッサ１３において音声信号
を補正し、この補正したディジタル音声信号をディジタ
ル−アナログ変換器１４でアナログ音声信号に変換した
後、増幅器１５で所定のレベルに増幅し、電気音響トラ
ンスデューサ１６へ供給し、ここで可聴音響エネルギー
に変換する。
に説明する。図１は本発明による補聴器の一例の構成を
示すブロック図である。聴取すべき音響エネルギーを受
音する受音器１１から出力される可聴音声信号をアナロ
グ−ディジタル変換器１２でディジタル音声信号に変換
し、ディジタル信号処理プロセッサ１３へ供給する。こ
のディジタル信号処理プロセッサ１３において音声信号
を補正し、この補正したディジタル音声信号をディジタ
ル−アナログ変換器１４でアナログ音声信号に変換した
後、増幅器１５で所定のレベルに増幅し、電気音響トラ
ンスデューサ１６へ供給し、ここで可聴音響エネルギー
に変換する。
【００１３】本発明においては、ディジタル信号処理プ
ロセッサ１３における音声信号の補正の仕方に特徴があ
る。以下、それについて説明する。まず、補聴器の使用
者の最小音圧レベルを可聴周波数範囲に亘って測定す
る。この最小音圧レベルは使用者の耳の振幅周波数特性
Ｈ（ω）を表すものであり、難聴の性質によって相違す
るとともに個人差も大きいので、実測して使用者の振幅
周波数特性を測定する。この最小音圧レベルの測定方法
は既に確立されており、本発明でもそれを採用できるの
でこれ以上詳細な説明は省略する。
ロセッサ１３における音声信号の補正の仕方に特徴があ
る。以下、それについて説明する。まず、補聴器の使用
者の最小音圧レベルを可聴周波数範囲に亘って測定す
る。この最小音圧レベルは使用者の耳の振幅周波数特性
Ｈ（ω）を表すものであり、難聴の性質によって相違す
るとともに個人差も大きいので、実測して使用者の振幅
周波数特性を測定する。この最小音圧レベルの測定方法
は既に確立されており、本発明でもそれを採用できるの
でこれ以上詳細な説明は省略する。
【００１４】次に、上述したようにして使用者の耳の振
幅周波数特性Ｈ（ω）を測定したら、その逆特性１／Ｈ
（ω）を演算により求める。従来の補聴器では、この逆
特性を使用して音声信号の補正を行っていた。すなわ
ち、従来の補聴器においては、耳の振幅方向の感度のみ
を考慮し、平坦は振幅周波数特性が得られるようにして
いた。本発明においては、上述したように耳は時間軸方
向に驚くほど高い感度を有しているという事実に基づい
て、使用者の明瞭度が最大となるように位相周波数特性
Ｘ（ｊω）をも最適化するものである。ただし、｜Ｘ
（ｊω）｜＝１であり、位相の補正による振幅方向の変
化はないものとする。
幅周波数特性Ｈ（ω）を測定したら、その逆特性１／Ｈ
（ω）を演算により求める。従来の補聴器では、この逆
特性を使用して音声信号の補正を行っていた。すなわ
ち、従来の補聴器においては、耳の振幅方向の感度のみ
を考慮し、平坦は振幅周波数特性が得られるようにして
いた。本発明においては、上述したように耳は時間軸方
向に驚くほど高い感度を有しているという事実に基づい
て、使用者の明瞭度が最大となるように位相周波数特性
Ｘ（ｊω）をも最適化するものである。ただし、｜Ｘ
（ｊω）｜＝１であり、位相の補正による振幅方向の変
化はないものとする。
【００１５】ここで、使用者の明瞭度が最大となるよう
に位相周波数特性Ｘ（ｊω）を最適化するには、例えば
明瞭度試験に使用される音節表にしたがって音声を送
り、それを正しく受聴したか否かを試験し、正しく受聴
できた割合が最も高くなるように位相特性を設定するこ
とによって実施することができるが、本発明では波面を
鼓膜上または知覚上で感覚するので、老化して硬くなっ
た鼓膜をも無理なく動かし自然で耳の疲れがない補聴を
することが重要であるので、インパルスを耳に与え、そ
れが最適刺激と感じられるように位相周波数特性を最適
化するのが好適である。
に位相周波数特性Ｘ（ｊω）を最適化するには、例えば
明瞭度試験に使用される音節表にしたがって音声を送
り、それを正しく受聴したか否かを試験し、正しく受聴
できた割合が最も高くなるように位相特性を設定するこ
とによって実施することができるが、本発明では波面を
鼓膜上または知覚上で感覚するので、老化して硬くなっ
た鼓膜をも無理なく動かし自然で耳の疲れがない補聴を
することが重要であるので、インパルスを耳に与え、そ
れが最適刺激と感じられるように位相周波数特性を最適
化するのが好適である。
【００１６】本発明においては、上述したように位相特
性Ｘ（ｊω）を最適化した逆特性１／Ｈ（ω）によって
音声信号を補正するものであるが、受音器１１や電気音
響トランスデューサ１６の振幅周波数特性および位相周
波数特性も補聴器の特性を考慮する上で重要となる場合
がある。このような場合には、実際の補聴器で使用する
受音器１１および電気音響トランスデューサ１６をも含
めた系を用いて上述した振幅周波数特性Ｈ（ω）および
位相周波数特性の最適化を行なうようにすれば良い。
性Ｘ（ｊω）を最適化した逆特性１／Ｈ（ω）によって
音声信号を補正するものであるが、受音器１１や電気音
響トランスデューサ１６の振幅周波数特性および位相周
波数特性も補聴器の特性を考慮する上で重要となる場合
がある。このような場合には、実際の補聴器で使用する
受音器１１および電気音響トランスデューサ１６をも含
めた系を用いて上述した振幅周波数特性Ｈ（ω）および
位相周波数特性の最適化を行なうようにすれば良い。
【００１７】
【発明の効果】上述したように、本発明においては、振
幅周波数特性のみならず、位相周波数特性をも加味した
補正を行なうことによって明瞭度が高く、演奏会場の雰
囲気が正確に伝わる補聴器が得られるが、位相周波数特
性を最適化することによって明瞭度が向上し、音楽の受
音感を向上することができる理由としては、時間軸を正
確に再現することによって鼓膜または脳内の音知覚部分
で、波面の揃った音の聴取が可能となるためであると推
測される。このように波面の揃った音を聴取することに
よって明瞭度が向上するが、これは単なる補正ではなく
本質的なものであるので、長時間の使用による疲労を著
しく軽減できるとともに喧しさを低減することができ、
表面的な音のみでなく、その音で表現しようとした演奏
者の意図も聞き取ることができ、演奏会場の雰囲気を殆
どそのまま再現できることは驚くべきことである。
幅周波数特性のみならず、位相周波数特性をも加味した
補正を行なうことによって明瞭度が高く、演奏会場の雰
囲気が正確に伝わる補聴器が得られるが、位相周波数特
性を最適化することによって明瞭度が向上し、音楽の受
音感を向上することができる理由としては、時間軸を正
確に再現することによって鼓膜または脳内の音知覚部分
で、波面の揃った音の聴取が可能となるためであると推
測される。このように波面の揃った音を聴取することに
よって明瞭度が向上するが、これは単なる補正ではなく
本質的なものであるので、長時間の使用による疲労を著
しく軽減できるとともに喧しさを低減することができ、
表面的な音のみでなく、その音で表現しようとした演奏
者の意図も聞き取ることができ、演奏会場の雰囲気を殆
どそのまま再現できることは驚くべきことである。
【図１】図１は、本発明による補聴器の一実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１１ 受音器、 １２ アナログ−ディジタル変換器、
１３ ディジタル信号処理プロセッサ、 １４ ディ
ジタル−アナログ変換器、 １５ 増幅器、 １６ 電
気音響トランスデューサ
１３ ディジタル信号処理プロセッサ、 １４ ディ
ジタル−アナログ変換器、 １５ 増幅器、 １６ 電
気音響トランスデューサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−96500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−185800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−59999（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−125251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−248400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04R 25/00 - 25/04
Claims (5)
- 【請求項１】 周囲音を受音する受音器と、この受音器
から出力される音声信号をディジタル音声信号に変換す
るアナログ−ディジタル変換器と、このアナログ−ディ
ジタル変換器から出力されるディジタル音声信号に対し
て、振幅周波数特性の補正および位相周波数特性を、波
面が揃った音が再生されるように時間軸方向での伸び縮
み歪みを最適化するように補正するディジタル信号処理
プロセッサと、このディジタル信号処理プロセッサから
出力される振幅周波数特性および位相周波数特性が補正
されたディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換す
るディジタル−アナログ変換器と、このディジタル−ア
ナログ変換器から出力されるアナログ音声信号を増幅す
る増幅器と、この増幅器から出力されるアナログ音声信
号を音響エネルギーに変換する電気音響トランスデュー
サとを具えることを特徴とする補聴器。 - 【請求項２】 前記ディジタル信号処理プロセッサを、
補聴器の使用者の聴覚器官の振幅周波数特性Ｈ（ω）を
測定し、この測定した振幅周波数特性の逆特性１／Ｈ
（ω）を演算により求め、この逆特性の位相特性Ｘ（ｊ
ω）を、明瞭度が最大となり、波面が揃った音が再生さ
れるように時間軸方向での伸び縮み歪みを最適化するよ
うに構成し、この最適化した位相特性を有する逆特性で
ディジタル音声信号を補正するように構成したことを特
徴とする請求項１に記載の補聴器。 - 【請求項３】 前記ディジタルプロセッサを、前記受音
器および電気音響トランスデューサの振幅周波数特性お
よび位相周波数特性をも加味した逆特性でディジタル音
声信号を補正するように構成したことを特徴とする請求
項２に記載の補聴器。 - 【請求項４】 補聴器の周波数特性を設定するに当た
り、 受音器で受音され、電気−音響トランスデューサで変換
された音響信号を聞きながら、補聴器使用者の聴覚器官
の振幅周波数特性Ｈ（ω）を求める工程と、 この振幅周波数特性の逆特性１／Ｈ（ω）を演算により
求める工程と、 この振幅周波数特性の逆特性の位相周波数特性Ｘ（ｊ
ω）を、使用者の明瞭度が最大となり、波面の揃った音
が再生されるように時間軸方向での伸び縮み歪みを最適
化する工程と、 を具え、このように位相周波数特性を最適化した振幅周
波数特性の逆特性によって音声信号を補正できるように
したことを特徴とする補聴器の周波数特性の設定方法。 - 【請求項５】 前記受音器の後段にアナログ−ディジタ
ル変換器を設けるとともに前記電気音響トランスデュー
サの前段にディジタル−アナログ変換器を設け、前記各
工程を、ディジタル信号処理プロセッサを用いて行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の補聴器の周波数特性
の設定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10219123A JP2990265B1 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 補聴器およびその周波数特性の設定方法 |
| DE1999135919 DE19935919B4 (de) | 1998-08-03 | 1999-07-30 | Hörhilfe und Verfahren zum Einstellen ihrer Frequenzcharakteristik |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10219123A JP2990265B1 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 補聴器およびその周波数特性の設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2990265B1 true JP2990265B1 (ja) | 1999-12-13 |
| JP2000050395A JP2000050395A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16730610
Family Applications (1)
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