JP3263630B2 - 遮音板 - Google Patents
遮音板Info
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- JP3263630B2 JP3263630B2 JP16188497A JP16188497A JP3263630B2 JP 3263630 B2 JP3263630 B2 JP 3263630B2 JP 16188497 A JP16188497 A JP 16188497A JP 16188497 A JP16188497 A JP 16188497A JP 3263630 B2 JP3263630 B2 JP 3263630B2
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- sound
- plate
- sound insulation
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建屋、防音
エンクロージャ等の壁、あるいは配管やダクトの防音用
ラギング等に適用することができる遮音板に関する。
エンクロージャ等の壁、あるいは配管やダクトの防音用
ラギング等に適用することができる遮音板に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５（１）図は従来の遮音板の一部縦断
面図、図５（２）は従来の他の遮音板の一部縦断面図、
図５（３）は従来のさらに他の遮音板の一部縦断面図、
図６は従来の遮音板の遮音特性を示すグラフ、図７は遮
音性能を向上させるため板厚を増加したときの遮音特性
の変化を示すグラフである。
面図、図５（２）は従来の他の遮音板の一部縦断面図、
図５（３）は従来のさらに他の遮音板の一部縦断面図、
図６は従来の遮音板の遮音特性を示すグラフ、図７は遮
音性能を向上させるため板厚を増加したときの遮音特性
の変化を示すグラフである。
【０００３】従来、例えば建屋、防音エンクロージャ等
の壁、あるいは配管やダクトの防音用ラギング等に用い
られる鉄板、各種ボード類、あるいはコンクリート板等
の遮音板としては、例えば図５（１）に示したような平
板状の基体１により形成された遮音板や、図５（２）に
示したように曲げ剛性を高めるために波板状にした基体
１により形成された遮音板や、あるいは図５（３）に示
したようなコルゲート板状にした基体１により形成され
た遮音板等の均等板厚を有する遮音板が考えられてい
た。
の壁、あるいは配管やダクトの防音用ラギング等に用い
られる鉄板、各種ボード類、あるいはコンクリート板等
の遮音板としては、例えば図５（１）に示したような平
板状の基体１により形成された遮音板や、図５（２）に
示したように曲げ剛性を高めるために波板状にした基体
１により形成された遮音板や、あるいは図５（３）に示
したようなコルゲート板状にした基体１により形成され
た遮音板等の均等板厚を有する遮音板が考えられてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
たような均質等厚の遮音板は、図６の横軸に周波数、縦
軸に遮音量である透過損失をとったグラフにおいて、遮
音板の実際の遮音特性を実線ａにより、また同遮音板の
近似遮音特性を点線ｂによりそれぞれ示したような周波
数に対する遮音特性を有し、［数１］式によって与えら
れるコインシデンス周波数ｆc の近傍においては、同図
に示したように、遮音性能が低下する。
たような均質等厚の遮音板は、図６の横軸に周波数、縦
軸に遮音量である透過損失をとったグラフにおいて、遮
音板の実際の遮音特性を実線ａにより、また同遮音板の
近似遮音特性を点線ｂによりそれぞれ示したような周波
数に対する遮音特性を有し、［数１］式によって与えら
れるコインシデンス周波数ｆc の近傍においては、同図
に示したように、遮音性能が低下する。
【０００５】
【数１】 ｆc ＝（ｃ2 ／２π）√（ｍ／Ｂ） ＝（√（３）／π）（ｃ2／ｔ）√（ρp／Ｅ） ｃ ：空気中の音速（ｍ／ｓ） ｍ ：板の面密度（単位面積当たりの質量、Ｋｇ／ｍ2） Ｂ ：単位幅当たりの板の曲げ剛性（＝Ｅｔ3 ／１２
Ｎ・ｍ） ｔ ：板厚（ｍ） ρp：板材の密度（Ｋｇ／ｍ3）
Ｎ・ｍ） ｔ ：板厚（ｍ） ρp：板材の密度（Ｋｇ／ｍ3）
【０００６】また、（１／２）ｆc 以下の周波数におい
ては、遮音性能ＴＬ（透過損失）は近似的に［数２］式
によって与えられ、板の面密度と周波数とに依存する。
ては、遮音性能ＴＬ（透過損失）は近似的に［数２］式
によって与えられ、板の面密度と周波数とに依存する。
【０００７】
【数２】ＴＬ＝１８・log（ｍｆ）−４４ ｆ：周波数（Ｈｚ）
【０００８】［数２］式から分かるように、板の遮音性
能を向上させるためには、板の面密度ｍを増加させる必
要があり、そのためには均質板の板厚を増す必要があ
る。しかしながら、板厚を増すと、［数１］式によって
示されるコインシデンス周波数が板厚に反比例して下が
ることから、図７において、実線ｂ0 により示される遮
音板の遮音特性に対して、点線ｂ1 により示される板厚
を増加させた遮音板の遮音特性に見られるように、結果
的には、騒音として問題となる中周波数域の遮音性能は
殆ど改善されない。
能を向上させるためには、板の面密度ｍを増加させる必
要があり、そのためには均質板の板厚を増す必要があ
る。しかしながら、板厚を増すと、［数１］式によって
示されるコインシデンス周波数が板厚に反比例して下が
ることから、図７において、実線ｂ0 により示される遮
音板の遮音特性に対して、点線ｂ1 により示される板厚
を増加させた遮音板の遮音特性に見られるように、結果
的には、騒音として問題となる中周波数域の遮音性能は
殆ど改善されない。
【０００９】他方、無限の均質等厚板を点加振したとき
に放射される音響パワーＷは、コインシデンス周波数ｆ
c 以下の周波数に対して［数３］式により与えられる。
に放射される音響パワーＷは、コインシデンス周波数ｆ
c 以下の周波数に対して［数３］式により与えられる。
【００１０】
【数３】Ｗ ＝ （８／π3）ρｃ3ｖ2（１／ｆc 2） ρ：空気の密度（Ｋｇ／ｍ3） ｖ：加振点の振動速度の実効値（ｍ／ｓ）
【００１１】これは、無限の均質等厚板が機械的に加振
されて放射する音である固体伝播音の低減にはコインシ
デンス周波数ｆc を高くする、すなわち板厚を薄くする
方が有利であることを示している。ところが、上述のよ
うに板厚を薄くすると遮音性能が低下するため、板を透
過する騒音、すなわち空気伝播音に対しては不利とな
る。以上のことから、空気伝播音および固体伝播音が混
在して騒音を放射している均質等厚の遮音板の場合に
は、両者を同時に低減することが不可能である。
されて放射する音である固体伝播音の低減にはコインシ
デンス周波数ｆc を高くする、すなわち板厚を薄くする
方が有利であることを示している。ところが、上述のよ
うに板厚を薄くすると遮音性能が低下するため、板を透
過する騒音、すなわち空気伝播音に対しては不利とな
る。以上のことから、空気伝播音および固体伝播音が混
在して騒音を放射している均質等厚の遮音板の場合に
は、両者を同時に低減することが不可能である。
【００１２】そこで、本発明は、遮音板の曲げ剛性を低
く抑えると同時に面密度を高めることができるように
し、これによって遮音板が機械的に加振された時に放射
される固体伝播音の増加を防止することができるように
すると同時に遮音板を透過しようとする空気伝播音を効
果的に遮断することができるようにし、そうすることに
よって全周波数範囲にわたって遮音性能が向上するよう
にした、遮音板を提供しようとするものである。
く抑えると同時に面密度を高めることができるように
し、これによって遮音板が機械的に加振された時に放射
される固体伝播音の増加を防止することができるように
すると同時に遮音板を透過しようとする空気伝播音を効
果的に遮断することができるようにし、そうすることに
よって全周波数範囲にわたって遮音性能が向上するよう
にした、遮音板を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の遮音板は、表面に沿い薄い板厚を有して曲
げ剛性が低く抑えられ固体伝播音を抑制する板状の基体
と、当該基体と一体的に同基体の上記表面に沿って配列
され当該基体の単位面積当たりの質量を増加さ せて空気
伝播音の透過を抑制する当該基体の単位面積当たりの質
量を増加させるための複数の付加質量体とを有し、上記
付加質量体の上記基体の表面に沿った配列間隔の寸法
が、当該付加質量体の上記表面方向の幅寸法よりも大き
く、しかも遮音の対象となる音波の１／２波長よりも短
いことを特徴としている。
め、本発明の遮音板は、表面に沿い薄い板厚を有して曲
げ剛性が低く抑えられ固体伝播音を抑制する板状の基体
と、当該基体と一体的に同基体の上記表面に沿って配列
され当該基体の単位面積当たりの質量を増加さ せて空気
伝播音の透過を抑制する当該基体の単位面積当たりの質
量を増加させるための複数の付加質量体とを有し、上記
付加質量体の上記基体の表面に沿った配列間隔の寸法
が、当該付加質量体の上記表面方向の幅寸法よりも大き
く、しかも遮音の対象となる音波の１／２波長よりも短
いことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１（１）は本発明の一実施の
形態に係る遮音板の平面図、図１（２）は図１（１）の
遮音板のＡ−Ａ線に沿って見た縦断側面図、図２（１）
は本発明の別の実施の形態に係る遮音板の平面図、図２
（２）は図２（１）の遮音板のＢ−Ｂ線に沿って見た縦
断側面図、図３（１）は本発明のさらに別の実施の形態
に係る遮音板の平面図、図３（２）は図３（１）の遮音
板のＣ−Ｃ線に沿って見た縦断側面図、図４は図３の遮
音板の適用例を示す横断面図、図８は本発明に係る遮音
板の面密度を増加したときの遮音特性の変化を説明する
ためのグラフである。
形態について説明する。図１（１）は本発明の一実施の
形態に係る遮音板の平面図、図１（２）は図１（１）の
遮音板のＡ−Ａ線に沿って見た縦断側面図、図２（１）
は本発明の別の実施の形態に係る遮音板の平面図、図２
（２）は図２（１）の遮音板のＢ−Ｂ線に沿って見た縦
断側面図、図３（１）は本発明のさらに別の実施の形態
に係る遮音板の平面図、図３（２）は図３（１）の遮音
板のＣ−Ｃ線に沿って見た縦断側面図、図４は図３の遮
音板の適用例を示す横断面図、図８は本発明に係る遮音
板の面密度を増加したときの遮音特性の変化を説明する
ためのグラフである。
【００１５】まず図１（１）および図１（２）におい
て、遮音板は、表面に沿って板状に厚みを有する基体１
と、基体１と一体的に基体１の表面に沿って配列された
複数の付加質量体２とを有する遮音板で、付加質量体２
の配列間隔の寸法ｈが、付加質量体２の、基体１の表面
方向の幅寸法ｄよりも大きく、好ましくは付加質量体２
の配列間隔の寸法ｈが、付加質量体２の、基体１の表面
方向の幅寸法ｄよりも十分に大きく、しかも、遮音の対
象となる音波の１／２波長よりも短い。
て、遮音板は、表面に沿って板状に厚みを有する基体１
と、基体１と一体的に基体１の表面に沿って配列された
複数の付加質量体２とを有する遮音板で、付加質量体２
の配列間隔の寸法ｈが、付加質量体２の、基体１の表面
方向の幅寸法ｄよりも大きく、好ましくは付加質量体２
の配列間隔の寸法ｈが、付加質量体２の、基体１の表面
方向の幅寸法ｄよりも十分に大きく、しかも、遮音の対
象となる音波の１／２波長よりも短い。
【００１６】図１（１）および図１（２）に示した遮音
板は、均質等厚の基体１に円柱形状の付加質量体２を例
えば接着、溶接等の接合手段により取付けた場合の例で
あるが、付加質量体２の形状としては、図１（１）およ
び図１（２）において示したように基体１の表面に対し
て垂直な中心線を持つ円柱形状に変えて、角柱、半球体
あるいはその他の適当な形状とすることもできる。
板は、均質等厚の基体１に円柱形状の付加質量体２を例
えば接着、溶接等の接合手段により取付けた場合の例で
あるが、付加質量体２の形状としては、図１（１）およ
び図１（２）において示したように基体１の表面に対し
て垂直な中心線を持つ円柱形状に変えて、角柱、半球体
あるいはその他の適当な形状とすることもできる。
【００１７】図２（１）および図２（２）に示した遮音
板は、基体１と付加質量体２とを一体成形することによ
り形成した場合の一例を示す。この場合の付加質量体２
の形状も、図２（１）および図２（２）に例示した円柱
に限定することなく、角柱、半球体あるいはその他の適
当な形状とすることができる。
板は、基体１と付加質量体２とを一体成形することによ
り形成した場合の一例を示す。この場合の付加質量体２
の形状も、図２（１）および図２（２）に例示した円柱
に限定することなく、角柱、半球体あるいはその他の適
当な形状とすることができる。
【００１８】図３（１）および図３（２）に示した遮音
板は、付加質量体２を凸条形状にして基体１と一体成形
した場合の一例を示す。このような凸条形状の付加質量
体２を有する遮音板は、例えば図４に例示したような配
管ラギングの外装板等に適用することが可能である。
板は、付加質量体２を凸条形状にして基体１と一体成形
した場合の一例を示す。このような凸条形状の付加質量
体２を有する遮音板は、例えば図４に例示したような配
管ラギングの外装板等に適用することが可能である。
【００１９】上述の各実施の形態において、付加質量体
２によって質量が付加された板状の基体が、同一の面密
度を有する均質等厚の遮音板と同じ挙動を示すために
は、相隣接する付加質量体２が、入射する音波に対して
同相で振動する必要があることから、付加質量体２の取
付け間隔あるいは配列間隔は、対象とする音波の波長の
１／２以下とする必要がある。
２によって質量が付加された板状の基体が、同一の面密
度を有する均質等厚の遮音板と同じ挙動を示すために
は、相隣接する付加質量体２が、入射する音波に対して
同相で振動する必要があることから、付加質量体２の取
付け間隔あるいは配列間隔は、対象とする音波の波長の
１／２以下とする必要がある。
【００２０】したがって、図２（１）および図２（２）
の実施の形態における遮音板においても、図３（１）お
よび図３（２）の実施の形態における遮音板において
も、図１（１）および図１（２）の実施の形態における
遮音板と同様に、遮音板は、表面に沿って板状に厚みを
有する基体１と、基体１と一体的に基体１の表面に沿っ
て配列された複数の付加質量体２とを有する遮音板で、
付加質量体２の配列間隔の寸法が、付加質量体２の、基
体１の表面方向の幅寸法よりも大きく、しかも、遮音の
対象となる音波の１／２波長よりも短い。
の実施の形態における遮音板においても、図３（１）お
よび図３（２）の実施の形態における遮音板において
も、図１（１）および図１（２）の実施の形態における
遮音板と同様に、遮音板は、表面に沿って板状に厚みを
有する基体１と、基体１と一体的に基体１の表面に沿っ
て配列された複数の付加質量体２とを有する遮音板で、
付加質量体２の配列間隔の寸法が、付加質量体２の、基
体１の表面方向の幅寸法よりも大きく、しかも、遮音の
対象となる音波の１／２波長よりも短い。
【００２１】上述のように、板状の基体に付加質量体を
付加し、付加質量体の基体への取付け部の幅寸法が取付
け間隔あるいは配列間隔に対して十分小さくなるように
するとともに、取付け間隔あるいは配列間隔が、遮音の
対象とする音波の波長よりも十分短くなるようにしたこ
とにより、コインシデンス周波数を高くして曲げ剛性を
小さくし、同時に面密度を大きくすることができ、空気
伝播音、固体伝播音の何れに対しても有効な遮音板を得
ることができた。その際、遮音板の曲げ剛性は板状の基
体の曲げ剛性によって代表され、遮音板の面密度は板状
の基体の面密度と付加質量体の面密度との和として与え
られる。
付加し、付加質量体の基体への取付け部の幅寸法が取付
け間隔あるいは配列間隔に対して十分小さくなるように
するとともに、取付け間隔あるいは配列間隔が、遮音の
対象とする音波の波長よりも十分短くなるようにしたこ
とにより、コインシデンス周波数を高くして曲げ剛性を
小さくし、同時に面密度を大きくすることができ、空気
伝播音、固体伝播音の何れに対しても有効な遮音板を得
ることができた。その際、遮音板の曲げ剛性は板状の基
体の曲げ剛性によって代表され、遮音板の面密度は板状
の基体の面密度と付加質量体の面密度との和として与え
られる。
【００２２】本発明の遮音板によれば、板状の基体の厚
さを薄くすることにより曲げ剛性を小さくし、付加質量
体の質量を増すことにより面密度を大きくして、遮音板
の曲げ剛性と面密度とを互いに独立して変えることがで
き、そうすることにより所望の特性の遮音板を構成する
ことが可能となる。
さを薄くすることにより曲げ剛性を小さくし、付加質量
体の質量を増すことにより面密度を大きくして、遮音板
の曲げ剛性と面密度とを互いに独立して変えることがで
き、そうすることにより所望の特性の遮音板を構成する
ことが可能となる。
【００２３】上述のように、板状の基体の曲げ剛性を小
さくし、付加質量体による質量の付加により面密度を大
きくすると、［数１］式によりコインシデンス周波数が
増大し、［数３］式に従って機械的加振による放射音が
低減される。また、コインシデンス周波数、面密度が共
に増加すると、図８において、実線で示した或る遮音板
の遮音性能を示すグラフｂ0 に対し、同じ遮音板に対し
面密度のみを増加させた場合の遮音性能をグラフｂ2 に
よって示すように、全周波数域で遮音性能が向上し、透
過音が低減される。さらに、配管の防音ラギングにおい
て使用されている鉄板、アルミ板等の遮音材の場合に
は、遮音量を大きくしようとして板厚を厚くすると曲げ
剛性が大きくなり、円筒状に加工するときの加工が困難
となり、そのため従来においてはコスト、環境面から見
て問題のある鉛板を使用することもあったが、それに対
して本発明によれば、遮音量を増加させた上、曲げ加工
を容易にすることが可能となる。
さくし、付加質量体による質量の付加により面密度を大
きくすると、［数１］式によりコインシデンス周波数が
増大し、［数３］式に従って機械的加振による放射音が
低減される。また、コインシデンス周波数、面密度が共
に増加すると、図８において、実線で示した或る遮音板
の遮音性能を示すグラフｂ0 に対し、同じ遮音板に対し
面密度のみを増加させた場合の遮音性能をグラフｂ2 に
よって示すように、全周波数域で遮音性能が向上し、透
過音が低減される。さらに、配管の防音ラギングにおい
て使用されている鉄板、アルミ板等の遮音材の場合に
は、遮音量を大きくしようとして板厚を厚くすると曲げ
剛性が大きくなり、円筒状に加工するときの加工が困難
となり、そのため従来においてはコスト、環境面から見
て問題のある鉛板を使用することもあったが、それに対
して本発明によれば、遮音量を増加させた上、曲げ加工
を容易にすることが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明の遮音板によれ
ば、表面に沿い薄い板厚を有して曲げ剛性が低く抑えら
れ固体伝播音を抑制する板状の基体と、当該基体と一体
的に同基体の上記表面に沿って配列され当該基体の単位
面積当たりの質量を増加させて空気伝播音の透過を抑制
する当該基体の単位面積当たりの質量を増加させるため
の複数の付加質量体とを有し、上記付加質量体の上記基
体の表面に沿った配列間隔の寸法が、当該付加質量体の
上記表面方向の幅寸法よりも大きく、しかも遮音の対象
となる音波の１／２波長よりも短いので、遮音板の曲げ
剛性を低く抑えると同時に面密度を高めることができ、
遮音板が機械的に加振された時に放射される固体伝播音
の増加が抑えられると同時に、遮音板を透過しようとす
る空気伝播音が効果的に遮断され、全周波数範囲にわた
って遮音性能を向上させることができる（請求項１）。
ば、表面に沿い薄い板厚を有して曲げ剛性が低く抑えら
れ固体伝播音を抑制する板状の基体と、当該基体と一体
的に同基体の上記表面に沿って配列され当該基体の単位
面積当たりの質量を増加させて空気伝播音の透過を抑制
する当該基体の単位面積当たりの質量を増加させるため
の複数の付加質量体とを有し、上記付加質量体の上記基
体の表面に沿った配列間隔の寸法が、当該付加質量体の
上記表面方向の幅寸法よりも大きく、しかも遮音の対象
となる音波の１／２波長よりも短いので、遮音板の曲げ
剛性を低く抑えると同時に面密度を高めることができ、
遮音板が機械的に加振された時に放射される固体伝播音
の増加が抑えられると同時に、遮音板を透過しようとす
る空気伝播音が効果的に遮断され、全周波数範囲にわた
って遮音性能を向上させることができる（請求項１）。
【図１】図１（１）は本発明の一実施の形態に係る遮音
板の平面図であり、図１（２）は図１（１）の遮音板の
Ａ−Ａ線に沿って見た縦断側面図である。
板の平面図であり、図１（２）は図１（１）の遮音板の
Ａ−Ａ線に沿って見た縦断側面図である。
【図２】図２（１）は本発明の別の実施の形態に係る遮
音板の平面図であり、図２（２）は図２（１）の遮音板
のＢ−Ｂ線に沿って見た縦断側面図である。
音板の平面図であり、図２（２）は図２（１）の遮音板
のＢ−Ｂ線に沿って見た縦断側面図である。
【図３】図３（１）は本発明の更に別の実施の形態に係
る遮音板の平面図であり、図３（２）は図３（１）の遮
音板のＣ−Ｃ線に沿って見た縦断側面図である。
る遮音板の平面図であり、図３（２）は図３（１）の遮
音板のＣ−Ｃ線に沿って見た縦断側面図である。
【図４】図３の遮音板の適用例を示す横断面図である。
【図５】図５（１）は従来の遮音板の一部縦断面図であ
り、図５（２）は従来の他の遮音板の一部縦断面図であ
り、図５（３）は従来の更に他の遮音板の一部縦断面図
である。
り、図５（２）は従来の他の遮音板の一部縦断面図であ
り、図５（３）は従来の更に他の遮音板の一部縦断面図
である。
【図６】従来の遮音板の遮音特性を示すグラフである。
【図７】遮音性能を向上させるため板厚を増加したとき
の遮音特性の変化を説明するためのグラフである。
の遮音特性の変化を説明するためのグラフである。
【図８】本発明に係る遮音板の面密度を増加したときの
遮音特性の変化を説明するためのグラフである。
遮音特性の変化を説明するためのグラフである。
０１ 遮音板 １ 基体 ２ 付加質量体 ３ 配管 ４ 多孔質吸音材 ｄ 付加質量体の幅寸法ｄ ｈ 付加質量体の配列間隔の寸法
Claims (1)
- 【請求項１】 表面に沿い薄い板厚を有して曲げ剛性が
低く抑えられ固体伝播音を抑制する板状の基体と、当該
基体と一体的に同基体の上記表面に沿って配列され当該
基体の単位面積当たりの質量を増加させて空気伝播音の
透過を抑制する当該基体の単位面積当たりの質量を増加
させるための複数の付加質量体とを有し、上記付加質量
体の上記基体の表面に沿った配列間隔の寸法が、当該付
加質量体の上記表面方向の幅寸法よりも大きく、しかも
遮音の対象となる音波の１／２波長よりも短いことを特
徴とする、遮音板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16188497A JP3263630B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 遮音板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16188497A JP3263630B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 遮音板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10331285A JPH10331285A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3263630B2 true JP3263630B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=15743828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16188497A Expired - Fee Related JP3263630B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 遮音板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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