JPH04255200A - 音像制御装置 - Google Patents
音像制御装置Info
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- JPH04255200A JPH04255200A JP3016538A JP1653891A JPH04255200A JP H04255200 A JPH04255200 A JP H04255200A JP 3016538 A JP3016538 A JP 3016538A JP 1653891 A JP1653891 A JP 1653891A JP H04255200 A JPH04255200 A JP H04255200A
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- 210000005069 ears Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、受聴者の両耳に提示
する音響信号波形を制御して、受聴者が感ずる音像の位
置を変化させることにより、所望の音響空間に居るかの
ような印象を受聴者に与える音像制御装置に関するもの
である。
する音響信号波形を制御して、受聴者が感ずる音像の位
置を変化させることにより、所望の音響空間に居るかの
ような印象を受聴者に与える音像制御装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来の音像制御装置を示す。入力
端子１１Ｒに、受聴者１２の右耳１３Ｒに提示する信号
ＸＲ が入力され、この信号ＸＲ は２個の第１フィル
タ１４１ 、１４２ でそれぞれ処理されてスピーカ１
５１ 、１５２ へ供給される。入力端子１１Ｌに、受
聴者１２の左耳１３Ｌに提示する信号ＸＬ が入力され
、この信号ＸＬ は２個の第２フィルタ１６１ 、１６
２ でそれぞれ処理されてスピーカ１５１ 、１５２
へ供給される。スピーカ１５１ 、１５２ は再生音場
（無響室など）１７へ再生音響を放射する。
端子１１Ｒに、受聴者１２の右耳１３Ｒに提示する信号
ＸＲ が入力され、この信号ＸＲ は２個の第１フィル
タ１４１ 、１４２ でそれぞれ処理されてスピーカ１
５１ 、１５２ へ供給される。入力端子１１Ｌに、受
聴者１２の左耳１３Ｌに提示する信号ＸＬ が入力され
、この信号ＸＬ は２個の第２フィルタ１６１ 、１６
２ でそれぞれ処理されてスピーカ１５１ 、１５２
へ供給される。スピーカ１５１ 、１５２ は再生音場
（無響室など）１７へ再生音響を放射する。
【０００３】スピーカ１５１ と受聴者１２の右耳１３
Ｒ及び左耳１３Ｌとの間の室内伝達関数（インパルス応
答）をそれぞれＧ１１、Ｇ１２とし、スピーカ１５２
と受聴者１２の右耳１３Ｒ及び左耳１３Ｌとの間の室内
伝達関数をそれぞれＧ２１、Ｇ２２とし、第１フィルタ
１４１ 、１４２ の各伝達関数をそれぞれＨ１１、Ｈ
１２とし、第２フィルタ１６１ 、１６２ の各伝達関
数をそれぞれＨ２１、Ｈ２２とすると、次式を満足する
第１フィルタ１４１ 、１４２ 、第２フィルタ１６１
、１６２ を実現すると、受聴者１２の右耳１３Ｒに
は信号ＸＲ のみ、左耳１３Ｌには信号ＸＬ のみが提
示される。
Ｒ及び左耳１３Ｌとの間の室内伝達関数（インパルス応
答）をそれぞれＧ１１、Ｇ１２とし、スピーカ１５２
と受聴者１２の右耳１３Ｒ及び左耳１３Ｌとの間の室内
伝達関数をそれぞれＧ２１、Ｇ２２とし、第１フィルタ
１４１ 、１４２ の各伝達関数をそれぞれＨ１１、Ｈ
１２とし、第２フィルタ１６１ 、１６２ の各伝達関
数をそれぞれＨ２１、Ｈ２２とすると、次式を満足する
第１フィルタ１４１ 、１４２ 、第２フィルタ１６１
、１６２ を実現すると、受聴者１２の右耳１３Ｒに
は信号ＸＲ のみ、左耳１３Ｌには信号ＸＬ のみが提
示される。
【０００４】
１＝Ｇ１１Ｈ１１＋Ｇ２１Ｈ１２ ０＝
Ｇ１２Ｈ１１＋Ｇ２２Ｈ１２ ０＝Ｇ１１Ｈ
２１＋Ｇ２１Ｈ２２
（１） １＝Ｇ１２Ｈ２１
＋Ｇ２２Ｈ２２ この条件のもとで信号ＸＲ 、ＸＬ
を、原音場（所望の音響空間）において受聴者１２の
両耳１３Ｒ、１３Ｌに到達する音響信号と等価な信号に
すれば、受聴者１２に原音場と全く同じ音像位置を知覚
させることができる。
Ｇ１２Ｈ１１＋Ｇ２２Ｈ１２ ０＝Ｇ１１Ｈ
２１＋Ｇ２１Ｈ２２
（１） １＝Ｇ１２Ｈ２１
＋Ｇ２２Ｈ２２ この条件のもとで信号ＸＲ 、ＸＬ
を、原音場（所望の音響空間）において受聴者１２の
両耳１３Ｒ、１３Ｌに到達する音響信号と等価な信号に
すれば、受聴者１２に原音場と全く同じ音像位置を知覚
させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来法でこの様
な効果が得られる音場は、無響室など高度な吸音処理の
施された室に限られていた。その理由は、反射音の影響
が無視できない一般室内音場においては、（１）式で示
した室内伝達関数Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２が非
最小位相関数となり、１／Ｄ（ただし、Ｄ＝Ｇ１１Ｇ２
２−Ｇ１２Ｇ２１）を実現する事は不可能という事実に
よる。
な効果が得られる音場は、無響室など高度な吸音処理の
施された室に限られていた。その理由は、反射音の影響
が無視できない一般室内音場においては、（１）式で示
した室内伝達関数Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２が非
最小位相関数となり、１／Ｄ（ただし、Ｄ＝Ｇ１１Ｇ２
２−Ｇ１２Ｇ２１）を実現する事は不可能という事実に
よる。
【０００６】この発明の目的は、再生音場が反射音の影
響を無視できない一般的な室である場合にも、原音場に
おいて受聴者の両耳に到達する音響信号と等価な音響信
号を再生音場に居る受聴者の両耳へ提示する事により、
受聴者に原音場と同一の音像位置を知覚させ、原音場に
居るかのような印象を与える音像制御装置を提供する事
にある。
響を無視できない一般的な室である場合にも、原音場に
おいて受聴者の両耳に到達する音響信号と等価な音響信
号を再生音場に居る受聴者の両耳へ提示する事により、
受聴者に原音場と同一の音像位置を知覚させ、原音場に
居るかのような印象を与える音像制御装置を提供する事
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明によればスピー
カはＳ個（Ｓは３以上の整数）設けられ、そのＳ個のス
ピーカに、受聴者の右耳に提示する信号がＳ個の第１フ
ィルタでそれぞれ処理されて供給され、また左耳に提示
する信号がＳ個の第２フィルタでそれぞれ処理されてＳ
個のスピーカへ供給される。
カはＳ個（Ｓは３以上の整数）設けられ、そのＳ個のス
ピーカに、受聴者の右耳に提示する信号がＳ個の第１フ
ィルタでそれぞれ処理されて供給され、また左耳に提示
する信号がＳ個の第２フィルタでそれぞれ処理されてＳ
個のスピーカへ供給される。
【０００８】スピーカｋ（ｋ＝１，２，…Ｓ）と受聴者
の右耳および左耳との間の室内伝達関数をＧｋ１および
Ｇｋ２、第１フィルタの伝達関数をＨ１ｋ、第２フィル
タの伝達関数をＨ２ｋとして次式を考える。 １＝Ｇ１１Ｈ１１＋Ｇ２１Ｈ１２＋……………
＋ＧＳ１Ｈ１Ｓ ０＝Ｇ１２Ｈ１１＋Ｇ２２Ｈ１
２＋……………＋ＧＳ２Ｈ１Ｓ ０＝Ｇ１１Ｈ２
１＋Ｇ２１Ｈ２２＋……………＋ＧＳ１Ｈ２ｓ
（２） １＝Ｇ１２Ｈ２１＋Ｇ２２Ｈ２
２＋……………＋ＧＳ２Ｈ２Ｓつまり（２）式はＳ個の
スピーカから放射される信号ＸＲ の成分は右耳に達し
て信号ＸＲ と同一になるが、左耳では信号ＸＲ の成
分はゼロとなり、Ｓ個のスピーカから放射される信号Ｘ
Ｌ の成分は左耳に達して信号ＸＬ と同一になるが、
右耳では信号ＸＬ の成分はゼロとなる条件を示してい
る。
の右耳および左耳との間の室内伝達関数をＧｋ１および
Ｇｋ２、第１フィルタの伝達関数をＨ１ｋ、第２フィル
タの伝達関数をＨ２ｋとして次式を考える。 １＝Ｇ１１Ｈ１１＋Ｇ２１Ｈ１２＋……………
＋ＧＳ１Ｈ１Ｓ ０＝Ｇ１２Ｈ１１＋Ｇ２２Ｈ１
２＋……………＋ＧＳ２Ｈ１Ｓ ０＝Ｇ１１Ｈ２
１＋Ｇ２１Ｈ２２＋……………＋ＧＳ１Ｈ２ｓ
（２） １＝Ｇ１２Ｈ２１＋Ｇ２２Ｈ２
２＋……………＋ＧＳ２Ｈ２Ｓつまり（２）式はＳ個の
スピーカから放射される信号ＸＲ の成分は右耳に達し
て信号ＸＲ と同一になるが、左耳では信号ＸＲ の成
分はゼロとなり、Ｓ個のスピーカから放射される信号Ｘ
Ｌ の成分は左耳に達して信号ＸＬ と同一になるが、
右耳では信号ＸＬ の成分はゼロとなる条件を示してい
る。
【０００９】スピーカを３つ以上としているため、第１
、第２フィルタとして例えばＦＩＲフィルタ（トランス
バーサルフィルタ）が用いられ、そのフィルタ長をＬと
し、各スピーカと受聴者の右耳、左耳との間の各伝達関
数（インパルス応答）が長さｍの離散的時系列（ベクト
ル）で表わされるとすると、 Ｌ＞２（ｍ−１）／（Ｓ−２）
（３）を満たすよ
うにフィルタ長Ｌを定めることにより、信号ＸＲ だけ
を右耳へ、信号ＸＬ だけを左耳へ提示するように、つ
まり（２）式を満たすように第１、第２フィルタの各フ
ィルタ係数を設定することができる。このことは特願昭
６０−５３８８６号「多チャンネル制御装置」の明細書
の記載から理解される。
、第２フィルタとして例えばＦＩＲフィルタ（トランス
バーサルフィルタ）が用いられ、そのフィルタ長をＬと
し、各スピーカと受聴者の右耳、左耳との間の各伝達関
数（インパルス応答）が長さｍの離散的時系列（ベクト
ル）で表わされるとすると、 Ｌ＞２（ｍ−１）／（Ｓ−２）
（３）を満たすよ
うにフィルタ長Ｌを定めることにより、信号ＸＲ だけ
を右耳へ、信号ＸＬ だけを左耳へ提示するように、つ
まり（２）式を満たすように第１、第２フィルタの各フ
ィルタ係数を設定することができる。このことは特願昭
６０−５３８８６号「多チャンネル制御装置」の明細書
の記載から理解される。
【００１０】
【実施例】図１にこの発明の実施例を示し、図２と対応
する部分に同一符号を付けてある。この例はＳ＝３とし
た場合で３つ目のスピーカ１５３ が再生音場１７に設
けられる。この場合は再生音場１７は通常の室内のよう
に反射音が存在してもよい。スピーカ１５３ の増設に
伴って信号ＸＲ を処理する第１フィルタも１４１ 、
１４２ の他に１４３ が増加され、信号ＸＬ を処理
する第２フィルタも１６１ 、１６２ の他に１６３
が増加される。第１、第２フィルタ、１４１ 〜１４３
、１６１ 〜１６３ の各フィルタ係数はフィルタ設
定器１８で設定される。これらフィルタ１４１ 〜１４
３ 、１６１ 〜１６３ の各伝達関数Ｈ１１〜Ｈ１３
、Ｈ２１〜Ｈ２３は次式を満足するように各フィルタの
フィルタ係数が設定される。
する部分に同一符号を付けてある。この例はＳ＝３とし
た場合で３つ目のスピーカ１５３ が再生音場１７に設
けられる。この場合は再生音場１７は通常の室内のよう
に反射音が存在してもよい。スピーカ１５３ の増設に
伴って信号ＸＲ を処理する第１フィルタも１４１ 、
１４２ の他に１４３ が増加され、信号ＸＬ を処理
する第２フィルタも１６１ 、１６２ の他に１６３
が増加される。第１、第２フィルタ、１４１ 〜１４３
、１６１ 〜１６３ の各フィルタ係数はフィルタ設
定器１８で設定される。これらフィルタ１４１ 〜１４
３ 、１６１ 〜１６３ の各伝達関数Ｈ１１〜Ｈ１３
、Ｈ２１〜Ｈ２３は次式を満足するように各フィルタの
フィルタ係数が設定される。
【００１１】
１＝Ｇ１１Ｈ１１＋Ｇ２１Ｈ１２＋Ｇ３１Ｈ１
３ ０＝Ｇ１２Ｈ１１＋Ｇ２２Ｈ１２＋Ｇ３２Ｈ
１３ ０＝Ｇ１１Ｈ２１＋Ｇ２１Ｈ２２＋Ｇ３１
Ｈ２３ （４
） １＝Ｇ１２Ｈ２１＋Ｇ２２Ｈ２２＋Ｇ３２Ｈ
２３Ｇ３１、Ｇ３２はそれぞれスピーカ１５３ と受聴
者１２の右耳１３Ｒ、左耳１３Ｌとの間の室内伝達関数
である。
３ ０＝Ｇ１２Ｈ１１＋Ｇ２２Ｈ１２＋Ｇ３２Ｈ
１３ ０＝Ｇ１１Ｈ２１＋Ｇ２１Ｈ２２＋Ｇ３１
Ｈ２３ （４
） １＝Ｇ１２Ｈ２１＋Ｇ２２Ｈ２２＋Ｇ３２Ｈ
２３Ｇ３１、Ｇ３２はそれぞれスピーカ１５３ と受聴
者１２の右耳１３Ｒ、左耳１３Ｌとの間の室内伝達関数
である。
【００１２】（３）式を満すフィルタ伝達関数Ｈ１１〜
Ｈ１３、Ｈ２１〜Ｈ２３をもつフィルタのフィルタ係数
を求めるのは、前記特許願の明細書に述べられた手法を
用いればよい。第１、第２フィルタをそれぞれＦＩＲフ
ィルタで構成し、そのフィルタ長を（３）式を満すＬと
すると、フィルタ係数は次式のようにベクトルで表わす
ことができる。
Ｈ１３、Ｈ２１〜Ｈ２３をもつフィルタのフィルタ係数
を求めるのは、前記特許願の明細書に述べられた手法を
用いればよい。第１、第２フィルタをそれぞれＦＩＲフ
ィルタで構成し、そのフィルタ長を（３）式を満すＬと
すると、フィルタ係数は次式のようにベクトルで表わす
ことができる。
【００１３】
Ｈ１１＝〔ｈ１１１ ｈ１１２ ………ｈ１１Ｌ 〕Ｈ
１２＝〔ｈ１２１ ｈ１２２ ………ｈ１２Ｌ〕Ｈ１３
＝〔ｈ１３１ ｈ１３２ ………ｈ１３Ｌ〕Ｈ２１＝〔
ｈ２１１ ｈ２１２ ………ｈ２１Ｌ〕Ｈ２２＝〔ｈ２
２１ ｈ２２２ ………ｈ２２Ｌ〕Ｈ２３＝〔ｈ２３１
ｈ２３２ ………ｈ２３Ｌ〕また各室内伝達関数Ｇｉ
ｊ（ｉ＝１，２、ｊ＝１，２）をベクトル〔ｇｉｊ１
、ｇｉｊ２ 、…ｇｉｊｍ 〕で表わす。各右耳、左耳
に対する目標インパルス応答Ｒ１ ＝〔ｒ１１ｒ１２…
ｒ１ｎ〕Ｒ２ ＝〔ｒ２１ｒ２２…ｒ２ｎ〕はＲ１ ＝
〔１００…０〕、Ｒ２ ＝〔０００…０〕であるから次
の（５）式を満すフィルタ係数を求めれば、第１フィル
タ１４１ 〜１４３ のフィルタ係数が求まる。
１２＝〔ｈ１２１ ｈ１２２ ………ｈ１２Ｌ〕Ｈ１３
＝〔ｈ１３１ ｈ１３２ ………ｈ１３Ｌ〕Ｈ２１＝〔
ｈ２１１ ｈ２１２ ………ｈ２１Ｌ〕Ｈ２２＝〔ｈ２
２１ ｈ２２２ ………ｈ２２Ｌ〕Ｈ２３＝〔ｈ２３１
ｈ２３２ ………ｈ２３Ｌ〕また各室内伝達関数Ｇｉ
ｊ（ｉ＝１，２、ｊ＝１，２）をベクトル〔ｇｉｊ１
、ｇｉｊ２ 、…ｇｉｊｍ 〕で表わす。各右耳、左耳
に対する目標インパルス応答Ｒ１ ＝〔ｒ１１ｒ１２…
ｒ１ｎ〕Ｒ２ ＝〔ｒ２１ｒ２２…ｒ２ｎ〕はＲ１ ＝
〔１００…０〕、Ｒ２ ＝〔０００…０〕であるから次
の（５）式を満すフィルタ係数を求めれば、第１フィル
タ１４１ 〜１４３ のフィルタ係数が求まる。
【００１４】
【式５】
【００１５】
【００１６】同様に上記式においてＲ１ ＝〔０００…
０〕、Ｒ２＝〔１００…０〕即ち左辺を〔００…０１０
０…０〕の縦行列とし、右辺のフィルタ係数としてｈ２
１１ ｈ２１２ …ｈ２１Ｌ 、ｈ２２１ ｈ２２２
…ｈ２２Ｌ 、ｈ２３１ ｈ２３２ …ｈ２３Ｌ を用
いて第２フィルタ１６１ 〜１６３ のフィルタ係数を
求めることができる。このようにして求められたフィル
タ係数を第１、第２フィルタ１４１ 〜１４３ 、１６
１ 〜１６３ に設定すると、スピーカ１５１ 〜１５
３ から放射された音響信号は受聴者１２の右耳１３Ｒ
で端子１１Ｒの信号ＸＲ に、左耳１３Ｌでは端子１１
Ｌの信号ＸＬ にそれぞれ等しくなる。つまりこの音像
制御装置を用いれば反射音の影響が無視できない室内に
おいても、受聴者に原音場と全く同じ音像位置を知覚さ
せることができる。
０〕、Ｒ２＝〔１００…０〕即ち左辺を〔００…０１０
０…０〕の縦行列とし、右辺のフィルタ係数としてｈ２
１１ ｈ２１２ …ｈ２１Ｌ 、ｈ２２１ ｈ２２２
…ｈ２２Ｌ 、ｈ２３１ ｈ２３２ …ｈ２３Ｌ を用
いて第２フィルタ１６１ 〜１６３ のフィルタ係数を
求めることができる。このようにして求められたフィル
タ係数を第１、第２フィルタ１４１ 〜１４３ 、１６
１ 〜１６３ に設定すると、スピーカ１５１ 〜１５
３ から放射された音響信号は受聴者１２の右耳１３Ｒ
で端子１１Ｒの信号ＸＲ に、左耳１３Ｌでは端子１１
Ｌの信号ＸＬ にそれぞれ等しくなる。つまりこの音像
制御装置を用いれば反射音の影響が無視できない室内に
おいても、受聴者に原音場と全く同じ音像位置を知覚さ
せることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明の音像制御装
置によれば、反射音の影響が無視できない室−即ち比較
的長い残響時間を有する室−を再生音場とする場合でも
受聴者の両耳に提示する音響信号波形を自由に制御する
事ができ、その結果、任意の再生空間において、受聴者
が感ずる音像の位置を変化させ、あたかも所望の音響空
間に居るかのような印象を受聴者に与える事が可能とな
る。
置によれば、反射音の影響が無視できない室−即ち比較
的長い残響時間を有する室−を再生音場とする場合でも
受聴者の両耳に提示する音響信号波形を自由に制御する
事ができ、その結果、任意の再生空間において、受聴者
が感ずる音像の位置を変化させ、あたかも所望の音響空
間に居るかのような印象を受聴者に与える事が可能とな
る。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図。
【図２】従来の音像制御装置を示すブロック図。
Claims (1)
- 【請求項１】 受聴者の右耳に提示する信号を処理す
るＳ個（Ｓは３以上の整数）の第１フィルタと、前記受
聴者の左耳に提示する信号を処理するＳ個の第２フィル
タと、前記第１、第２フィルタの出力信号を室内に放射
するＳ個のスピーカとを備え、受聴者の両耳に所望の音
響信号を提示する事により、受聴者が感じる音像の位置
を自由に変化させることを可能とする音像制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016538A JP2950435B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 音像制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016538A JP2950435B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 音像制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255200A true JPH04255200A (ja) | 1992-09-10 |
| JP2950435B2 JP2950435B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=11919049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016538A Expired - Fee Related JP2950435B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 音像制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950435B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0684751A1 (en) * | 1994-05-26 | 1995-11-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sound field and sound image control apparatus and method |
| US5684881A (en) * | 1994-05-23 | 1997-11-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sound field and sound image control apparatus and method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9317119B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-04-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Haptic feedback device, haptic feedback method, driving signal generating device and driving signal generation method |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP3016538A patent/JP2950435B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5684881A (en) * | 1994-05-23 | 1997-11-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sound field and sound image control apparatus and method |
| EP0684751A1 (en) * | 1994-05-26 | 1995-11-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sound field and sound image control apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2950435B2 (ja) | 1999-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070709 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |