WO2017212884A1 - 骨伝導スピーカユニット - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a bone conduction speaker unit, and more particularly to a bone conduction speaker unit that does not cause a problem of sound leakage when incorporated in a mobile phone or the like.
- the bone conduction speaker unit converts an audio signal into vibration and transmits it to the skull, etc., and since it is compact and lightweight and can be used under noise, it is widely used in communication devices such as mobile phones these days. It has become to.
- this bone conduction speaker unit When this bone conduction speaker unit is incorporated in a handset of a telephone, the vibration of the speaker part may vibrate the housing of the handset and cause sound leakage, and the vibration output tends to enter the microphone and cause howling. In order to prevent these points, it is necessary to isolate between the bone conduction speaker unit and the handset body (housing).
- Patent Document 1 Patent Document 1
- No. 4276675 see FIG. 7
- vibration transmission between the bone conduction speaker unit and the main body housing can be suppressed.
- the airway sound generated by the bone conduction speaker unit alone cannot be suppressed, a problem of sound leakage occurs.
- a general bone conduction speaker unit has a structure in which a magnetic type bone conduction speaker is used in a small case (see FIG. 8). Since this type of bone conduction speaker unit has a structure in which the entire case vibrates, when it is incorporated into the handset body, it must be structured to absorb the vibration of the speaker via an appropriate elastic base between the unit and the body. There is a drawback in that the main body side vibrates and so-called leakage noise increases. In addition, the larger the size of the speaker unit, the greater the airway sound (sound leakage) generated from the speaker unit itself.
- the entire bone conduction speaker is surrounded as a bone conduction speaker unit that prevents the occurrence of sound leakage during non-calling and can perform the same bone conduction speaker performance as a conventional one during calling.
- a container made of an elastic material to be supported, and a movable top surface that covers the upper surface of the container and contacts and vibrates with the diaphragm of the bone conduction speaker, and a protrusion is formed on the inner surface of the movable top surface.
- Patent Document 2 Japanese Patent No. 4369976, FIG. 9).
- the vibration in the middle range and the high range can be transmitted without any problem in the use in the vibration absorbing range, but the vibration in the low range is absorbed and attenuated by the elastic base. Therefore, there is a drawback that the low frequency characteristics cannot be sufficiently secured. In this case, if the speaker unit is strongly pressed against the human body in order to cover the low frequency characteristics, vibrations cannot be absorbed by the elastic base portion, and the vibrations are transmitted to the main body side, resulting in increased sound leakage.
- the present invention is directed to improving vibration characteristics and provides a bone conduction speaker unit capable of suppressing sound leakage and vibration from a single unit by incorporating a vibration isolation structure in the speaker unit body. Let it be an issue.
- the invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem is that a bone conduction speaker main body is incorporated in a case via an elastic base and a weight, and the elastic base is loaded on the inner bottom surface of the case, and the weight Is a bone conduction speaker unit which is disposed on the back surface of the yoke of the bone conduction speaker main body, and on the bone conduction speaker main body, a contact plate which is brought into contact with the ear or its peripheral part at the time of use is installed.
- the weight of the weight is approximately twice the weight of the bone conduction speaker unit, and the weight is formed to have a smaller diameter than the inner diameter of the case.
- the contact plate is fixed to a plate yoke of a diaphragm of the bone conduction speaker body, and in another embodiment, the contact plate is a plate yoke of the diaphragm of the bone conduction speaker body. A gap is held between the upper and lower surfaces of the case.
- the present invention is as described above, and the bone conduction speaker main body is provided in the case via the weight and the elastic base constituting the vibration braking portion, so that the low frequency of the front vibration characteristics is improved and the back surface (case) Side) can be greatly suppressed, and there is an effect that a bone conduction speaker unit free from the problem of sound leakage can be obtained.
- the generated vibration is efficiently transmitted to the front side (contact part side), there is an effect that the vibration can be transmitted to the human body side only by lightly contacting the contact part.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a bone conduction speaker unit according to the present invention.
- the bone conduction speaker unit according to the present invention includes a bone 1 in a case 1 via an elastic base 3 and a weight 4.
- the conductive speaker main body 2 is incorporated.
- Case 1 is usually a hard resin container, and an elastic base 3 is provided on the inner bottom surface thereof.
- the bone conduction speaker unit according to the present invention is often manufactured as an independent product, for example, the bone conduction speaker unit may be integrally formed with the main body case 9 of the handset (see FIG. 2).
- the elastic base 3 is made of a foam material such as urethane foam or acrylic foam, or a low hardness silicone rubber, urethane rubber or other rubber material, and is usually loaded on the entire inner bottom surface of the case 1 without a gap.
- the bone conduction speaker main body 2 has a voice coil 13 disposed so as to surround a center pole 12 provided in the central portion of the yoke 11, and a pair of rod-shaped members on both sides of the voice coil 13.
- the magnets 14 and 14 are fixed, and the diaphragm 15 is disposed so as to cover the voice coil 13 and the magnets 14 and 14.
- the diaphragm 15 is fixed by screwing both ends of the diaphragm 15 to the upper surface of the side wall 16 erected on both ends of the yoke 11. At that time, a gap is maintained between the diaphragm 15 and the upper surface of the voice coil 13.
- An opening 18 corresponding to the plate yoke 17 is formed in the vibration plate 15, and both end portions 17 a in the length direction of the plate yoke 17 extending beyond the opening 18 are fixed to the edge portion of the opening 18. Is installed so as to close the opening 18.
- the plate yoke 17 vibrates with the vibration of the diaphragm 15.
- the above-mentioned form is a so-called outer magnet type configuration in which the magnets 14 and 14 are arranged outside the voice coil 13, but conversely, the magnet is arranged inside the voice coil (the magnet also serves as a center pole).
- a so-called inner magnet type configuration can be adopted.
- a lead wire 19 extending from the voice coil 13 is drawn from an opening provided on the side wall of the case 1.
- the bone conduction speaker main body 2 is installed on the elastic base 3 via the weight 4 fixed to the back surface of the yoke 11.
- the weight 4 is generally about twice as heavy as the bone conduction speaker body 2 and a sufficient effect can be obtained.
- the diameter of the weight 4 needs to be smaller than the inner diameter of the case 1 so that the bone conduction speaker main body 2 does not come into contact with the inner surface of the case 1 during driving.
- a contact plate 5 for transmitting vibration to the human body is disposed on the diaphragm 15 of the bone conduction speaker main body 2.
- the contact plate 5 in the example shown in FIGS. 1 to 3 is fixed to the plate yoke 17 of the diaphragm 15 of the bone conduction speaker main body 2 and is held in a state of floating from the upper surface of the case 1.
- the contact plate 5 in the example shown in FIG. 3 has a grooved skirt portion 5a formed at the periphery, and the peripheral wall formed on the upper surface of the case 1 fits in the groove without contact. .
- the contact plate 5 in the example shown in FIG. 4 has a skirt portion 5a at the periphery.
- the skirt portion 5a is fixed to the upper surface of the case 1, and the vibration of the contact plate 5 and the bone conduction speaker main body 2 is obtained.
- a slight gap is maintained between the plate 15 and the plate yoke 17. This gap is generated when a certain force is applied to the contact plate 5, that is, when the contact plate 5 is pushed inward as the contact plate 5 is pushed against the side of the head or the like during use.
- the interval is set such that the inner top surface can reliably contact the plate yoke 17 of the diaphragm 15.
- the bone conduction speaker main body 2 in the bone conduction speaker unit according to the present invention is installed on the elastic base 3 via the weight 4 fixed to the back surface of the yoke 11, and the vibration braking portion is the weight 4 and the elastic base. It is characterized in that it is composed of 3 and 3. By adopting such a configuration, a braking effect of 10 dB or more can be obtained as compared with a configuration in which the elastic base 3 is only supported.
- FIG. 6 shows bone conduction speaker units A and A ′ according to the present invention, bone conduction speaker units B and B ′ having only an elastic base and no weight, and bone conduction speaker units C and C ′ having no vibration isolation mechanism.
- Is a graph showing the front characteristics (A, B, C) and the back surface characteristics main body attachment side vibration characteristics (A ′, B ′, C ′).
- the low vibration level on the back surface means that the sound leakage level when incorporated in the main body is small, and the low vibration means that the generated airway sound is small.
- the bone conduction speaker unit according to the present invention has an improved low-frequency front vibration characteristic compared to the bone conduction speaker unit that does not have a vibration isolation mechanism. It is possible to greatly suppress vibrations on the back surface (case side). This is also true for a bone conduction speaker unit having only an elastic base and no weight.
- the contact portion 5 is pressed against the periphery of the external auditory canal of the human body.
- the weight 4 is behind the bone conduction speaker body 2. Since the generated vibration is efficiently transmitted to the front (contact part 5 side), the vibration can be transmitted to the human body simply by pressing lightly.
- the vibration effect is obtained by the synergistic action of the weight 4 and the elastic base 3 when no pressure is applied to the contact plate 5, so that unintended sound leakage occurs. Occurrence is prevented. Since the vibration braking effect is obtained by combining the weight 4 and the elastic base 3, even if the case 1 is integrated with the main body 9 as in the embodiment shown in FIG. Is obtained.
- the bone conduction speaker unit according to the present invention has the above-described configuration and is completed as an independent unit with little sound leakage, the bone conduction speaker unit can be used as it is by being incorporated in the body case 9 of the mobile phone as it is by an arbitrary attachment method. It is easy to use and has great industrial applicability.
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Abstract
【課題】振動特性を改善することを指向し、スピーカユニット本体内に防振構造を組みこむことにより、ユニット単体からの音漏れ、振動を抑えることができる骨伝導スピーカユニットを提供することを課題とする。 【解決手段】ケース1内に弾性ベース3とウエイト4とを介して骨伝導スピーカ本体2を組み込んで成り、弾性ベース3はケース1の内底面に装填され、ウエイト4は骨伝導スピーカ本体2のヨーク11の裏面に配置され、骨伝導スピーカ本体2上に、使用時に耳又はその周辺部に当接されるコンタクト板5が設置されて成る。
Description
本発明は、骨伝導スピーカユニットに関するものであり、より詳細には、携帯電話等に組み込んだ場合において、音漏れの問題を発生させない骨伝導スピーカユニットに関するものである。
骨伝導スピーカユニットは、音声信号を振動に変換して頭骨等に伝達するもので、小型軽量で騒音下での使用も可能なことから、近時携帯電話機等の通信機器に広く用いられるようになってきている。
この骨伝導スピーカユニットを電話機のハンドセットに組み込んだ場合、スピーカ部の振動がハンドセットのハウジングを振動させて音漏れを起こすおそれがあり、また、振動出力がマイクロホンに回り込んでハウリングを起こし易くなる。これらの点を防止するためには、骨伝導スピーカユニットとハンドセット本体(ハウジング)間をアイソレートする必要がある。
骨伝導スピーカユニットとハンドセット本体間をアイソレートする方法として、骨伝導スピーカユニットを、断面H型形状の防振資材製取付部材を介してハンドセット本体に取り付ける構成の提案がある(特許文献1:特許第4276675号公報、図7参照)。この構成の場合、骨伝導スピーカユニットと本体ハウジング間の振動伝達は抑えられるが、骨伝導スピーカユニット単体が発生する気道音を抑えることができないため、音漏れの問題が生ずる。
ところで、一般的な骨伝導スピーカユニットは、マグネチックタイプの骨伝導スピーカを小型のケース内に固定して使用する構造のものである(図8参照)。このようなタイプの骨伝導スピーカユニットは、ケース全体が振動する構造であるため、ハンドセット本体に組み込む時に、ユニットと本体間に適当な弾性ベースを介してスピーカの振動を吸収する構造としないと、本体側が振動してしまい、いわゆる漏れ音が大きくなってしまうという欠点がある。また、スピーカユニットのサイズが大きくなればなるほど、スピーカユニット自体から発生する気道音(音漏れ)が大きくなってしまう。
このような問題を解消すべく、非通話時における音漏れの発生を防止し、通話時には従来のものと同等の骨伝導スピーカの性能を発揮し得る骨伝導スピーカユニットとして、骨伝導スピーカ全体を包囲して支持する弾性資材製の容部と、該容部の上面を覆う、骨伝導スピーカの振動板と接触してそれと共に振動する可動天面とから成り、可動天面の内面に突部が形成され、通信機器の非使用時において、その突部のみが振動板に固定されているプレートヨークに当接するようにした構成が提案された(特許文献2:特許第4369976号公報、図9参照)。
しかるに、この提案に係る構成の場合、振動吸収可能範囲での使用においては、中域及び高域での振動は問題なく伝達するものの、低域での振動は弾性ベースに吸収されて減衰されてしまうため、低域特性が十分に確保できないという欠点がある。この場合、低域特性をカバーするためにスピーカユニットを人体に強く押し付けると、弾性ベース部分で振動が吸収できなくなり、振動が本体側に伝わって音漏れが大きくなってしまう。
更に、骨伝導スピーカ本体が弾性ベースを介してケース内に配置され、そのプレートヨーク上面に弾性板が定着され、弾性カバーの内天面にコンタクトが配備され、弾性カバーをケースに被装した際にコンタクトの下面と骨伝導スピーカ本体のプレートヨークの上面との間に空隙が保持され、使用時に弾性カバーに押圧力が加わった際にコンタクトの下面がプレートヨーク上面の弾性板に
当接状態となることを特徴とする骨伝導スピーカユニットが提案されている(特許文献3:WO2014/083986、図10参照)。
当接状態となることを特徴とする骨伝導スピーカユニットが提案されている(特許文献3:WO2014/083986、図10参照)。
しかし、この骨伝導スピーカユニットの場合は、弾性カバーに押圧力が加わらない非使用時においては、コンタクトの下面と弾性板の上面との間、あるいは、肉厚部の下面とプレートヨークの上面との間に常に間隙が保持されるため、不用意に弾性カバーに振動が伝わって音声振動の発生が起こり、音漏れが発生することが確実に防止されるというものであって、振動特性の改善を企図したものではない。なお、上記特許文献1乃至3は、いずれも本願出願人による出願である。
上述したように、従来の骨伝導スピーカを用いた携帯電話機等においては、コンタクトが常時プレートヨークに密着状態となっているために、コンタクトが頭側面に当接していない非通話時においても、コンタクトが振動して音声振動を発生させて音漏れを起こすという問題があった。そして、この問題を解決するための提案が種々なされているが、従来提案されている骨伝導スピーカの場合は、音漏れの問題を振動特性の改善によって解決することを指向したものではない。
本発明は、振動特性を改善することを指向し、スピーカユニット本体内に防振構造を組みこむことにより、ユニット単体からの音漏れ、振動を抑えることができる骨伝導スピーカユニットを提供することを課題とする。
上記課題を解決するための請求項1に係る発明は、ケース内に弾性ベースとウエイトとを介して骨伝導スピーカ本体を組み込んで成り、前記弾性ベースは前記ケースの内底面に装填され、前記ウエイトは前記骨伝導スピーカ本体のヨークの裏面に配置され、前記骨伝導スピーカ本体上に、使用時に耳又はその周辺部に当接されるコンタクト板が設置されて成る骨伝導スピーカユニットである。
一実施形態においては、前記ウエイトの重量は、前記骨伝導スピーカユニットの重量の約2倍とされ、また、前記ウエイトは、前記ケースの内径よりも小径に形成される。
一実施形態においては、前記コンタクト板は、前記骨伝導スピーカ本体の振動板のプレートヨークに固定され、他の実施形態においては、前記コンタクト板は、前記骨伝導スピーカ本体の振動板のプレートヨークとの間に間隙を保持して前記ケースの上面に固定される。
本発明は上述したとおりであって、骨伝導スピーカ本体は、振動制動部を構成するウエイトと弾性ベースを介してケース内に装備されるため、正面振動特性の低域が改善されて裏面(ケース側)への振動を大きく抑えることが可能となり、音漏れの問題のない骨伝導スピーカユニットが得られる効果がある。また、発生する振動が効率よく前方(コンタクト部側)に伝えられるため、コンタクト部を軽く当接させるだけで、振動を人体側に伝達することができる効果がある。
本発明を実施するための形態について、添付図面に依拠して説明する。図1は、本発明に係る骨伝導スピーカユニットの縦断面図で、そこに示されるように、本発明に係る骨伝導スピーカユニットは、ケース1内に弾性ベース3とウエイト4とを介して骨伝導スピーカ本体2を組み込んで成るものである。
ケース1は、通例、硬質樹脂製の容体であり、その内底面に弾性ベース3が配備される。本発明に係る骨伝導スピーカユニットは、独立した製品として製造されることが多いが、例えば、送受話機の本体ケース9に一体に成形されることもある(図2参照)。弾性ベース3は、ウレタンフォーム、アクリルフォーム等の発泡材、あるいは、低硬度のシリコーンラバー、ウレタンラバーその他のラバー材で製造され、通例、ケース1の内底面全体に隙間なく装填される。
骨伝導スピーカ本体2は、例えば、図5に示されるように、ヨーク11の中央部に設けられたセンターポール12を囲むようにボイスコイル13が配置され、ボイスコイル13の両側に、一対の棒状のマグネット14、14が定着され、ボイスコイル13及びマグネット14、14に被せるように振動板15が配置される。振動板15は、その両端部が、ヨーク11の両端部に立設された側壁16の上面にネジ止めされることにより固定される。その際、振動板15とボイスコイル13の上面との間に間隙が保持される。
振動板15にはプレートヨーク17に対応する開口18が形成され、その開口18を越えて延びるプレートヨーク17の長さ方向両端部17aが開口18の縁部に固定されることにより、プレートヨーク17が開口18を塞ぐように設置される。かくしてプレートヨーク17は、振動板15の振動に伴って振動することになる。なお、上記形態は、マグネット14、14をボイスコイル13の外側に配置した、所謂外磁型の構成であるが、逆に、マグネットをボイスコイルの内側に配置する(マグネットがセンターポールを兼ねる)、所謂内磁型の構成とすることもできる。ボイスコイル13から延びるリード線19は、ケース1の側壁に設けられる開口から引き出される。
本発明に係る骨伝導スピーカユニットの場合、骨伝導スピーカ本体2は、ヨーク11の裏面に固定されるウエイト4を介して弾性ベース3上に設置される。ウエイト4は重ければ重いほどその振動制動効果が大きくなるが、通例、骨伝導スピーカ本体2の約2倍程度の重量のもので、十分な効果が得られることが確認された。また、ウエイト4の径はケース1の内径よりも小となるようにし、骨伝導スピーカ本体2の駆動時にケース1の内側面に接することがないようにする必要がある。
骨伝導スピーカ本体2の振動板15上に、人体に振動を伝えるためのコンタクト板5が配置される。図1乃至図3に示す例におけるコンタクト板5は、骨伝導スピーカ本体2の振動板15のプレートヨーク17に固定され、ケース1の上面から浮上した状態に保持される。そのうち図3に示す例におけるコンタクト板5は、周縁に溝付きのスカート部5aが形成されていて、その溝内に、ケース1の上面に形成された周壁が非接触に収まる構造となっている。
また、図4に示す例におけるコンタクト板5は周縁にスカート部5aを有するものであるが、この場合はスカート部5aがケース1の上面に固定され、コンタクト板5と骨伝導スピーカ本体2の振動板15のプレートヨーク17との間に僅かな間隙が保持される。この間隙は、コンタクト板5にある程度の力が加わった際に、即ち、使用時にコンタクト板5が頭側面等に押し付けられるに伴ってコンタクト板5が内側に押し込まれた際に、コンタクト板5の内天面が振動板15のプレートヨーク17に確実に当接し得る間隔に設定される。
上記のとおり、本発明に係る骨伝導スピーカユニットにおける骨伝導スピーカ本体2は、ヨーク11の裏面に固定されるウエイト4を介して弾性ベース3上に設置され、振動制動部がウエイト4と弾性ベース3とで構成されているところに特徴がある。このような構成とすることにより、単に弾性ベース3のみにより支持されている構成の場合に比較して、10dB以上の制動効果が得られる。
また、図6に示される振動特性グラフから明らかなように、低周波域における振動特性が改善されることを確認することができた。図6は、本発明に係る骨伝導スピーカユニットA、A’と、弾性ベースのみでウエイトを有しない骨伝導スピーカユニットB、B’と、防振機構を備えない骨伝導スピーカユニット C、C’の、正面特性(A、B、C)、並びに、裏面特性=本体取付け側振動特性(A’、B’、C’)を示すグラフである。ここにおいて、裏面の振動レベルが低いということは、本体に組み込んだときの音漏れレベルが小さいことを意味し、振動が小さいということは、発生する気道音が小さいことを意味する。
図6のグラフから明らかなように、本発明に係る骨伝導スピーカユニットの場合は、防振機構を備えない骨伝導スピーカユニットの場合に比較して、正面振動特性の低域が改善されており、裏面(ケース側)への振動を大きく抑えることが可能となる。このことは、弾性ベースのみでウエイトを有しない骨伝導スピーカユニットに対しても言えることである。
実際に骨伝導スピーカユニットを使用する場合は、そのコンタクト部5を人体の外耳道周辺に押し付けて使用するが、本発明に係る骨伝導スピーカユニットの場合は、ウエイト4が骨伝導スピーカ本体2の後ろ側に付加されていることにより、発生する振動が効率よく前方(コンタクト部5側)に伝えられるため、軽く押し付けるだけで、振動を人体側に伝達することができる。
本発明に係る骨伝導スピーカユニットの場合、コンタクト板5に押圧力が加わらない非通話時においては、ウエイト4と弾性ベース3の相乗作用によって振動の制動効果が得られるので、意図しない音漏れが発生することが防止される。なお、振動の制動効果は、ウエイト4と弾性ベース3を組み合わせることによって得られるものであるので、図2に示される実施形態のように、ケース1を本体9に一体化しても、同様の効果が得られる。
本発明に係る骨伝導スピーカユニットは上記構成であって、独立した音漏れの少ないユニットとして完結しているので、そのまま携帯電話機の本体ケース9内等に任意の取り付け方法によって組み込んで使用することができ、非常に使い勝手がよく、産業上の利用可能性は大である。
1 ケース
2 骨伝導スピーカ本体
3 弾性ベース
4 ウエイト
5 コンタクト板
9 本体ケース
11 ヨーク
12 センターポール
13 ボイスコイル
14 マグネット
15 振動板
16 側壁
17 プレートヨーク
18 開口
19 リード線
2 骨伝導スピーカ本体
3 弾性ベース
4 ウエイト
5 コンタクト板
9 本体ケース
11 ヨーク
12 センターポール
13 ボイスコイル
14 マグネット
15 振動板
16 側壁
17 プレートヨーク
18 開口
19 リード線
Claims (5)
- ケース内に弾性ベースとウエイトとを介して骨伝導スピーカ本体を組み込んで成り、前記弾性ベースは前記ケースの内底面に装填され、前記ウエイトは前記骨伝導スピーカ本体のヨークの裏面に配置され、前記骨伝導スピーカ本体上に、使用時に耳又はその周辺部に当接されるコンタクト板が設置されて成る骨伝導スピーカユニット。
- 前記ウエイトの重量は、前記骨伝導スピーカユニットの重量の約2倍とされる、請求項1に記載の骨伝導スピーカユニット。
- 前記ウエイトは、前記ケースの内径よりも小径に形成される、請求項1又は2に記載の骨伝導スピーカユニット。
- 前記コンタクト板は、前記骨伝導スピーカ本体の振動板のプレートヨークに固定される、請求項1に記載の骨伝導スピーカユニット。
- 前記コンタクト板は、前記骨伝導スピーカ本体の振動板のプレートヨークとの間に間隙を保持して前記ケースの上面に固定される、請求項1に記載の骨伝導スピーカユニット。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-114209 | 2016-06-08 | ||
JP2016114209 | 2016-06-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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WO2017212884A1 true WO2017212884A1 (ja) | 2017-12-14 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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PCT/JP2017/018529 WO2017212884A1 (ja) | 2016-06-08 | 2017-05-17 | 骨伝導スピーカユニット |
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WO (1) | WO2017212884A1 (ja) |
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