JPH06181597A - スピーカの駆動装置 - Google Patents
スピーカの駆動装置Info
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- JPH06181597A JPH06181597A JP4360678A JP36067892A JPH06181597A JP H06181597 A JPH06181597 A JP H06181597A JP 4360678 A JP4360678 A JP 4360678A JP 36067892 A JP36067892 A JP 36067892A JP H06181597 A JPH06181597 A JP H06181597A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アナログ入力信号を高周波変調し有限の質量
を有する振動板を持つスピーカを駆動する装置におい
て、広範囲な入力に対しスピーカを忠実に応答させ、か
つスピーカ駆動装置の安定な動作を得る。 【構成】 トランジスタＴ１とＴ２またはＴ６とＴ７の
接続点およびＴ２とＴ３またはＴ８とＴ９の接続点とス
ピーカＳＰを接続しＳＰに高周波変調された入力情報を
与える、可変抵抗器ＶＲＴ，トランジスタＴ５，ダイオ
ードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を付加すること、およびＣ
Ｔを共有し同期動作は装置の動作を安定にする。
を有する振動板を持つスピーカを駆動する装置におい
て、広範囲な入力に対しスピーカを忠実に応答させ、か
つスピーカ駆動装置の安定な動作を得る。 【構成】 トランジスタＴ１とＴ２またはＴ６とＴ７の
接続点およびＴ２とＴ３またはＴ８とＴ９の接続点とス
ピーカＳＰを接続しＳＰに高周波変調された入力情報を
与える、可変抵抗器ＶＲＴ，トランジスタＴ５，ダイオ
ードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を付加すること、およびＣ
Ｔを共有し同期動作は装置の動作を安定にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスピーカを入力情報に従
い忠実に駆動する装置に関する。
い忠実に駆動する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】入力信号を高周波変調しスピーカを駆動
する装置として、第１図に示すようなパルス巾変調増巾
器が知られている。
する装置として、第１図に示すようなパルス巾変調増巾
器が知られている。
【０００３】第２図に示すアナログ入力信号Ｖｉｎに従
い搬送波をパルス巾変調し、変調された信号に従い
Ｔ１，Ｔ２を交互にオン、オフすればスピーカとインピ
ーダンスＺＬおよびＺＨを含む負荷回路に出力Ｖｏｕｔ
を与える。ＺＬおよびＺＨを介して得た出力信号ＶＳＰ
をスピーカに与える。
い搬送波をパルス巾変調し、変調された信号に従い
Ｔ１，Ｔ２を交互にオン、オフすればスピーカとインピ
ーダンスＺＬおよびＺＨを含む負荷回路に出力Ｖｏｕｔ
を与える。ＺＬおよびＺＨを介して得た出力信号ＶＳＰ
をスピーカに与える。
【０００４】搬送波周波数ｆＭをアナログ入力信号に含
まれる最高周波数の２倍以上に選ぶことで帯域巾を確保
する。そして、スピーカが再生し得る帯域外の信号をス
ピーカに与えるとスピーカで生ずる損失が増加するので
駆動装置の出力端子とスピーカ間には、搬送波を遮断す
るローパスフィルタＺＬを直列またはハイカットフィル
タＺＨを並列に接続する。その結果、スピーカには増巾
器のアナログ入力信号Ｖｉｎに比例したアナログ信号Ｖ
ＳＰが与えられる。
まれる最高周波数の２倍以上に選ぶことで帯域巾を確保
する。そして、スピーカが再生し得る帯域外の信号をス
ピーカに与えるとスピーカで生ずる損失が増加するので
駆動装置の出力端子とスピーカ間には、搬送波を遮断す
るローパスフィルタＺＬを直列またはハイカットフィル
タＺＨを並列に接続する。その結果、スピーカには増巾
器のアナログ入力信号Ｖｉｎに比例したアナログ信号Ｖ
ＳＰが与えられる。
【０００５】出力素子Ｔ１，Ｔ２は単にオン、またはオ
フを繰り返すスイッチとして働くので、アナログ信号で
直接スピーカを駆動する装置の出力段に比較すれば
Ｔ１，Ｔ２で発生する損失は格段に少なく、駆動装置の
省電力化と小形化に有効である。
フを繰り返すスイッチとして働くので、アナログ信号で
直接スピーカを駆動する装置の出力段に比較すれば
Ｔ１，Ｔ２で発生する損失は格段に少なく、駆動装置の
省電力化と小形化に有効である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
ピーカの駆動装置は、出力がアナログ式のスピーカ駆動
装置に比べ、装置としての電力効率は向上するが、搬送
波を遮断するフィルタネットワークを介してスピーカを
アナログ信号で駆動するため、アナログ入力信号をパル
ス巾変調、復調する過程で歪み成分が付加される。その
結果、パルス巾変調方式のスピーカ駆動装置から、アナ
ログ信号で直接スピーカを駆動する装置の出力信号と同
等以上の忠実な出力信号を得ることはできない。
ピーカの駆動装置は、出力がアナログ式のスピーカ駆動
装置に比べ、装置としての電力効率は向上するが、搬送
波を遮断するフィルタネットワークを介してスピーカを
アナログ信号で駆動するため、アナログ入力信号をパル
ス巾変調、復調する過程で歪み成分が付加される。その
結果、パルス巾変調方式のスピーカ駆動装置から、アナ
ログ信号で直接スピーカを駆動する装置の出力信号と同
等以上の忠実な出力信号を得ることはできない。
【０００７】スピーカは入力電圧に比例した音圧を発生
する電気音響変換装置であるが、有限の質量を有する振
動板を持つスピーカ、例えばダイナミックスピーカでは
振動板の質量や振動板の支持方法等、構造に起因し入力
信号に対する時間的遅れや第３図に示すような非直線性
を有する。
する電気音響変換装置であるが、有限の質量を有する振
動板を持つスピーカ、例えばダイナミックスピーカでは
振動板の質量や振動板の支持方法等、構造に起因し入力
信号に対する時間的遅れや第３図に示すような非直線性
を有する。
【０００８】第３図において領域Ｂの入力に対しスピー
カの振幅ＬＳＰは直線的に変化する。過大な入力、即ち
Ｃの領域では主に振動板の支持方法による制約でスピー
カの振幅は入力に比例しない。また入力が小さく、振動
板の質量と支持方法により振動を開始しうる限界値Ｖ
ＩＮ（ｔｈ）以下、即ちＡの領域では入力に応答しな
い。
カの振幅ＬＳＰは直線的に変化する。過大な入力、即ち
Ｃの領域では主に振動板の支持方法による制約でスピー
カの振幅は入力に比例しない。また入力が小さく、振動
板の質量と支持方法により振動を開始しうる限界値Ｖ
ＩＮ（ｔｈ）以下、即ちＡの領域では入力に応答しな
い。
【０００９】本発明の目的は、有限の質量を有する振動
板を持つスピーカを広範囲な入力に対し忠実に応答させ
ることを可能とするスピーカの駆動装置を提供すること
にある。
板を持つスピーカを広範囲な入力に対し忠実に応答させ
ることを可能とするスピーカの駆動装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は半導体素子へ
の直流バイアスやテープレコーダ等、磁気式記録装置の
磁気交流バイアスが当該素子または当該装置の非直線性
を改善することに着目し、スピーカに交流バイアスを適
用した。非直線性を解決するために、スピーカにＶ
ＩＮ（ｔｈ）以上の大きさの高周波を搬送波として常時
与え、アナログ入力信号で変調する手段を具える。
の直流バイアスやテープレコーダ等、磁気式記録装置の
磁気交流バイアスが当該素子または当該装置の非直線性
を改善することに着目し、スピーカに交流バイアスを適
用した。非直線性を解決するために、スピーカにＶ
ＩＮ（ｔｈ）以上の大きさの高周波を搬送波として常時
与え、アナログ入力信号で変調する手段を具える。
【００１１】さらに、バイアス量、即ち搬送波が大き過
ぎるとスピーカ内での損失が増加し、スピーカへの許容
入力を制約する。そこで搬送波の大きさを可変、調整す
ることを可能にする制御回路を具える。
ぎるとスピーカ内での損失が増加し、スピーカへの許容
入力を制約する。そこで搬送波の大きさを可変、調整す
ることを可能にする制御回路を具える。
【００１２】さらに、入力信号が極端に大きい場合、出
力素子のスイッチ動作の安定性を増すために、入力信号
を抑制する手段を具える。
力素子のスイッチ動作の安定性を増すために、入力信号
を抑制する手段を具える。
【００１３】さらに、ステレオシステム等、当該装置を
多数個、内蔵し同時に動作させる装置において出力素子
のスイッチ動作の安定性を増すために、当該装置の搬送
波を互いに同期させて制御する手段を具える。
多数個、内蔵し同時に動作させる装置において出力素子
のスイッチ動作の安定性を増すために、当該装置の搬送
波を互いに同期させて制御する手段を具える。
【００１４】
【作用】スピーカには最小入力時でさえ振動板を動かす
ことが可能なＶＩＮ（ｔｈ）以上の入力が搬送波として
印加されているから、スピーカの構造に起因するＶ
ＩＮ（ｔｈ）以下の非直線性は大幅に改善される。
ことが可能なＶＩＮ（ｔｈ）以上の入力が搬送波として
印加されているから、スピーカの構造に起因するＶ
ＩＮ（ｔｈ）以下の非直線性は大幅に改善される。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。 第１の実施例 第４図は本発明の第１の実施例で、アナログ入力信号か
らパルス巾変調信号を得るために例えばテキサスインス
ツルメンツ社ＴＬ４９４等の集積回路を用い、パワーＭ
ＯＳＦＥＴをフルブリッジに構成し出力回路とした。ア
ナログ入力信号からパルス巾変調信号を得る過程は本発
明の主要部分ではないので詳細な説明は省略する。
に説明する。 第１の実施例 第４図は本発明の第１の実施例で、アナログ入力信号か
らパルス巾変調信号を得るために例えばテキサスインス
ツルメンツ社ＴＬ４９４等の集積回路を用い、パワーＭ
ＯＳＦＥＴをフルブリッジに構成し出力回路とした。ア
ナログ入力信号からパルス巾変調信号を得る過程は本発
明の主要部分ではないので詳細な説明は省略する。
【００１６】ＴＬ４９４に限らず同様な機能を持つ集積
回路に共通して、発振周波数は抵抗ＲＴとコンデンサＣ
Ｔで決まる。パルス巾、即ち変調度はデッドタイムコン
パレータＤＣまたはＰＷＭコンパレータＰＣでそれぞれ
独立に制御できるが、第４図では前者のデッドタイムコ
ンパレータで制御する例を示す。
回路に共通して、発振周波数は抵抗ＲＴとコンデンサＣ
Ｔで決まる。パルス巾、即ち変調度はデッドタイムコン
パレータＤＣまたはＰＷＭコンパレータＰＣでそれぞれ
独立に制御できるが、第４図では前者のデッドタイムコ
ンパレータで制御する例を示す。
【００１７】Ｔ１とＴ４を同時に搬送波の周波数でオン
またはオフ、反対にＴ２とＴ３を搬送波の周波数で同時
にオフまたはオンさせ、スピーカＳＰの両端にパルス巾
変調された出力を印加する。出力端Ｔ１とＴ２の接続点
およびＴ２とＴ３の接続点とＳＰとの間には搬送波を遮
断するフィルタを挿入しないので、電源電圧ＶＳおよび
搬送波の周波数ｆとＳＰのインダクタンスＬで決定され
る搬送波がバイアスとして常にＳＰに与えられる。
またはオフ、反対にＴ２とＴ３を搬送波の周波数で同時
にオフまたはオンさせ、スピーカＳＰの両端にパルス巾
変調された出力を印加する。出力端Ｔ１とＴ２の接続点
およびＴ２とＴ３の接続点とＳＰとの間には搬送波を遮
断するフィルタを挿入しないので、電源電圧ＶＳおよび
搬送波の周波数ｆとＳＰのインダクタンスＬで決定され
る搬送波がバイアスとして常にＳＰに与えられる。
【００１８】ＳＰと並列に接続された抵抗ＲＨとコンデ
ンサＣＨは搬送波よりも高い周波数成分による無線放送
等への雑音障害を防止するためであり、搬送波を遮断あ
るいは減衰させることを目的としない。図５に入力信号
が無い時ＳＰに流れる電流波形ｉＳＰ（０）、入力信号
が有る時ＳＰに流れる電流波形ｉＳＰ（１）、および入
力信号Ｖｉｎを示す。
ンサＣＨは搬送波よりも高い周波数成分による無線放送
等への雑音障害を防止するためであり、搬送波を遮断あ
るいは減衰させることを目的としない。図５に入力信号
が無い時ＳＰに流れる電流波形ｉＳＰ（０）、入力信号
が有る時ＳＰに流れる電流波形ｉＳＰ（１）、および入
力信号Ｖｉｎを示す。
【００１９】第２の実施例 図６に第２の実施例の要部を示す。即ち、スピーカに与
える搬送波電流を所定の大きさに制御する手段である。
スピーカに流れる搬送波電流の検出素子として抵抗、電
流、トランス、ホールセンサ等をスピーカと直列にＡま
たはＡ′、あるいはスイッチ素子の一端、Ｂ，Ｂ′，
Ｃ，Ｃ′，Ｄ，Ｄ′，Ｅ，Ｅ′の内少なくとも１ケ所に
接続する。
える搬送波電流を所定の大きさに制御する手段である。
スピーカに流れる搬送波電流の検出素子として抵抗、電
流、トランス、ホールセンサ等をスピーカと直列にＡま
たはＡ′、あるいはスイッチ素子の一端、Ｂ，Ｂ′，
Ｃ，Ｃ′，Ｄ，Ｄ′，Ｅ，Ｅ′の内少なくとも１ケ所に
接続する。
【００２０】例えば、位置Ａに電流トランスの１次巻線
をスピーカと直列に接続し、２次巻線出力を演算増巾器
１で電圧に変換し、その結果を例えばダイオード等の整
流素子を介し直流出力ｉＳＰ（ＤＣ）を得る。本発明は
装置にｉＳＰ（ＤＣ）、即ちＳＰに与える搬送波の大き
さを表示する計測器ＶＭおよび図４の抵抗ＲＴを可変抵
抗器ＶＲＴとし、当該可変抵抗器ＶＲＴと結合するダイ
ヤルを外部に設ける。当該ダイヤルによって搬送波周波
数を装置の外部から可変し、ＳＰに与える搬送波の大き
さを調節する。
をスピーカと直列に接続し、２次巻線出力を演算増巾器
１で電圧に変換し、その結果を例えばダイオード等の整
流素子を介し直流出力ｉＳＰ（ＤＣ）を得る。本発明は
装置にｉＳＰ（ＤＣ）、即ちＳＰに与える搬送波の大き
さを表示する計測器ＶＭおよび図４の抵抗ＲＴを可変抵
抗器ＶＲＴとし、当該可変抵抗器ＶＲＴと結合するダイ
ヤルを外部に設ける。当該ダイヤルによって搬送波周波
数を装置の外部から可変し、ＳＰに与える搬送波の大き
さを調節する。
【００２１】本発明に付随する他の実施例を図７に示
す。可変抵抗器をトランジスタＴ５で置き換える。直流
出力ｉＳＰ（ＤＣ）を比較器３の一端に入力し、他の入
力端の基準設定値ＶＲＥＦと比較し、その結果をトラン
ジスタＴ５のゲートに与え、ＳＰに与えた搬送波に応答
してＴ５の導通状態を変動させ、ＳＰに与える搬送波の
大きさを基準設定値に調節する。
す。可変抵抗器をトランジスタＴ５で置き換える。直流
出力ｉＳＰ（ＤＣ）を比較器３の一端に入力し、他の入
力端の基準設定値ＶＲＥＦと比較し、その結果をトラン
ジスタＴ５のゲートに与え、ＳＰに与えた搬送波に応答
してＴ５の導通状態を変動させ、ＳＰに与える搬送波の
大きさを基準設定値に調節する。
【００２２】第３の実施例 図８に示す第３の実施例では出力素子Ｔ６，Ｔ７，
Ｔ８，Ｔ９に同じ極性のトランジスタを用いる。Ｔ６，
Ｔ８を動作させるために補助電源が必要になるが、最も
簡便な補助電源回路にダイオードＤ１，コンデンサＣ１
によるブートストラップ回路がある。Ｔ７に対して
Ｄ２，Ｃ２がブートストラップ回路による補助電源とな
る。
Ｔ８，Ｔ９に同じ極性のトランジスタを用いる。Ｔ６，
Ｔ８を動作させるために補助電源が必要になるが、最も
簡便な補助電源回路にダイオードＤ１，コンデンサＣ１
によるブートストラップ回路がある。Ｔ７に対して
Ｄ２，Ｃ２がブートストラップ回路による補助電源とな
る。
【００２３】ブートストラップ回路は動作上Ｔ６，Ｔ８
の搬送波のデューティ比、即ち変調度を１００％にする
ことが許されない制約がある。本発明によるダイオード
Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６からなるリミッタ回路が過大な
入力信号が与えられることを防止し当該装置の動作を安
定にする。
の搬送波のデューティ比、即ち変調度を１００％にする
ことが許されない制約がある。本発明によるダイオード
Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６からなるリミッタ回路が過大な
入力信号が与えられることを防止し当該装置の動作を安
定にする。
【００２４】第４の実施例 第１，第２，第３の実施例の装置を同一のケースに多数
個内蔵し、同時に動作させる時、各装置の搬送波の違い
がビートを発生させ、動作を不安定にすることがある。
第１のスピーカ駆動装置において図４に示すパルス巾変
調集積回路のＲＴ１，ＣＴ１端子にＲＴ，ＣＴをそれぞ
れ接続する。図９に示すように第２のスピーカ駆動装置
のパルス巾変調集積回路の端子ＲＴ２は当該集積回路の
基準電圧端子ＶＲＥＦ２接続し、端子ＣＴ２はＣＴと接
続し同期させ、当該装置の動作を安定にする。
個内蔵し、同時に動作させる時、各装置の搬送波の違い
がビートを発生させ、動作を不安定にすることがある。
第１のスピーカ駆動装置において図４に示すパルス巾変
調集積回路のＲＴ１，ＣＴ１端子にＲＴ，ＣＴをそれぞ
れ接続する。図９に示すように第２のスピーカ駆動装置
のパルス巾変調集積回路の端子ＲＴ２は当該集積回路の
基準電圧端子ＶＲＥＦ２接続し、端子ＣＴ２はＣＴと接
続し同期させ、当該装置の動作を安定にする。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、有限の
質量を有する振動板を持つスピーカの非直線性を高周波
変調された入力を与えることで広範囲な入力に対し忠実
に応答させ、変調の搬送波の大きさと周波数を調節する
手段と入力の大きさを制限する手段とによってスピーカ
の駆動装置の安定な動作が確保できる。
質量を有する振動板を持つスピーカの非直線性を高周波
変調された入力を与えることで広範囲な入力に対し忠実
に応答させ、変調の搬送波の大きさと周波数を調節する
手段と入力の大きさを制限する手段とによってスピーカ
の駆動装置の安定な動作が確保できる。
【図１】スピーカの駆動装置の回路図である。
【図２】信号波形図である。
【図３】スピーカの振巾−入力特性図である。
【図４】本発明第１の実施例の回路図である。
【図５】変調波形図である。
【図６】本発明第２の実施例の回路図である。
【図７】本発明第２に付随する他の実施例の回路図であ
る。
る。
【図８】本発明第３の実施例の回路図である。
【図９】本発明第４の実施例の回路図である。
ＨＭ 変調回路 ＨＭＩＣ 変調用集積回路 １ 演算増巾器 ２ 比較器 Ｄ１〜Ｄ６ ダイオード Ｔ１〜Ｔ９ トランジスタ ＺＬ ローパスフィルタ ＺＨ ハイカットフィルタ ＳＰ スピーカ ＤＣ デッドタイムコンパレータ ＰＣ ＰＷＭコンパレータ ＲＴ，ＲＨ 抵抗 ＣＴ，ＣＨ，Ｃ１，Ｃ２コンデンサ ＶＲＴ 可変抵抗器 ＶＭ 計測器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は半導体素子へ
の直流バイアスやテープレコーダ等、磁気式記録装置の
磁気交流バイアスが当該素子または当該装置の非直線性
を改善することに着目し、スピーカに交流バイアスを適
用した。非直線性を解決するためにＶＩＮ（ｔｈ）以上
の大きさの高周波を搬送波として用い、その搬送波をア
ナログ入力信号で変調し直接スピーカに与える手段を具
える。
の直流バイアスやテープレコーダ等、磁気式記録装置の
磁気交流バイアスが当該素子または当該装置の非直線性
を改善することに着目し、スピーカに交流バイアスを適
用した。非直線性を解決するためにＶＩＮ（ｔｈ）以上
の大きさの高周波を搬送波として用い、その搬送波をア
ナログ入力信号で変調し直接スピーカに与える手段を具
える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (4)
- 【請求項１】 有限の質量を有する振動板を持つスピー
カへ高周波変調された入力情報を与える手段を具えたこ
とを特徴とするスピーカの駆動装置 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置においてスピーカ
に与える搬送波を所定の大きさに制御する手段を具えた
ことを特徴とするスピーカの駆動装置 - 【請求項３】 請求項２に記載の装置において過大な入
力情報を抑制する手段を具えたことを特徴とするスピー
カの駆動装置 - 【請求項４】 請求項２に記載の装置を多数個、内蔵し
同時に動作させる装置においてスピーカに与える搬送波
の周波数を等しく制御する手段を具えたことを特徴とす
るスピーカの駆動装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36067892A JP3569825B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | スピーカの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36067892A JP3569825B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | スピーカの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181597A true JPH06181597A (ja) | 1994-06-28 |
| JP3569825B2 JP3569825B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=18470446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36067892A Expired - Lifetime JP3569825B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | スピーカの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3569825B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016152418A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | オンキヨー株式会社 | 信号受信装置、及び、スピーカー装置 |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP36067892A patent/JP3569825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016152418A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | オンキヨー株式会社 | 信号受信装置、及び、スピーカー装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3569825B2 (ja) | 2004-09-29 |
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