ES2260580T3 - Unidad de altavoz combinada. - Google Patents

Unidad de altavoz combinada.

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ES2260580T3 ES03255099T ES03255099T ES2260580T3 ES 2260580 T3 ES2260580 T3 ES 2260580T3 ES 03255099 T ES03255099 T ES 03255099T ES 03255099 T ES03255099 T ES 03255099T ES 2260580 T3 ES2260580 T3 ES 2260580T3
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Abstract

Una unidad de altavoz que comprende, en combinación, un altavoz de diafragma propulsado por pistones (7) y un altavoz de panel resonante generalmente plano (1), caracterizada porque el panel resonante se mantiene en una posición con respecto al altavoz de diafragma propulsado por pistones con una orientación tal que un eje (A-A) a lo largo del diafragma (9) propulsado por pistones está sustancialmente en el plano del panel resonante (3).

Description

Unidad de altavoz combinada.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a unidades de altavoz y, particularmente, para el uso en aplicaciones de "cine en casa".
Antecedentes de la invención
Un aspecto crucial de los sistemas de cine en casa es la naturaleza y la calidad de la reproducción del sonido. Una característica importante para una buena reproducción de sonido del cine en casa es el denominado "sonido envolvente", es decir, la ilusión de que el sonido reproducido surge de todas partes alrededor del oyente en lugar de fuentes discretas específicas (es decir altavoces de sonido envolvente). Convencionalmente, los altavoces de sonido envolvente se localizan detrás y/o al lado del espectador y generalmente comprenden dos propulsores de diafragma pistónicos que operan fuera de fase para producir una radiación acústica dipolo "con forma de ocho" característica (los propulsores pueden estar en fase en las frecuencias base o puede haber un propulsor de baja frecuencia diferente en el recinto). Sin embargo, dichos altavoces de sonido envolvente pistónicos convencionales tienen las desventajas de que tienden a ser caros y generalmente no producen un ambiente totalmente convincente de perfil envolvente para el oyente.
La solicitud de patente alemana DE 19955867 A1 describe un sistema de altavoz plano para reproducción de bajos. El sistema comprende un alojamiento plano no radiactivo que tiene una apertura frontal y que encierra un volumen de alojamiento, una membrana de placa dentro de la apertura frontal y un transductor de bajos unido al alojamiento y/o a la membrana de placa de manera que la membrana forma una parte de la pared externa del alojamiento.
Breve sumario de la invención
La presente invención pretende proporcionar un nuevo tipo de unidad de altavoz adecuado para disco compacto super audio de cinco canales (SACD) y/o adecuado para crear la reproducción de sonido envolvente por ejemplo para aplicaciones de cine en casa. La presente invención pretende particularmente evitar la necesidad de separar los altavoces de sonido envolvente localizados detrás del espectador de un sistema de cine en casa. Sin embargo, la presente invención no se limita a SACD o aplicaciones de cine en casa, o a sonido envolvente en general, aunque dichas aplicaciones serán particularmente adecuadas para la presente invención.
Por consiguiente, un primer aspecto de la presente invención proporciona una unidad de altavoz que comprende en combinación, un altavoz de diafragma propulsado por pistones (es decir, un altavoz en el que un diafragma se mueve con un movimiento similar al de un pistón como un todo generalmente rígido para al menos una parte de su intervalo de frecuencia operativa) y un altavoz de panel resonante generalmente plano, caracterizado porque el panel resonante se retiene en el lugar con respecto al altavoz de diafragma propulsado por pistones en una orientación tal que un eje a lo largo del diafragma que se propulsa por pistones está sustancialmente en el plano del panel resonante.
Preferiblemente el altavoz de panel resonante se localiza con respecto al altavoz de diafragma propulsado por pistones (en lo sucesivo en este documento el "altavoz de diafragma") de manera que la emisión de radiación acústica desde el altavoz de diafragma está sustancialmente no impedida por el altavoz de panel resonante. Ventajosamente, el panel resonante puede localizarse por encima, por debajo o detrás del altavoz de diafragma. Más preferiblemente el panel se localiza detrás del altavoz de diafragma.
Preferiblemente el altavoz de panel resonante se dispone para radiar sonido simultáneamente desde las dos superficies principales opuestas del panel.
La presente invención tiene la ventaja de que orientando el eje del altavoz de diafragma propulsado por pistones de manera que esté sustancialmente en el plano del altavoz de panel resonante, el altavoz de panel resonante normalmente produce un modelo de radiación acústica generalmente con "forma de ocho" radiando sonido desde las dos superficies principales opuestas del panel con el modelo de radiación "nula" generalmente coincidente con el eje del altavoz de diafragma. Por consiguiente, el uso de un altavoz de panel resonante en esta orientación produce el tipo de modelo de radiación acústica necesario generalmente para el sonido envolvente. Adicionalmente y más ventajosamente, los altavoces de panel resonante tienden a producir radiación acústica difusa que es ideal para el sonido envolvente. Estas dos características en combinación significan que el altavoz de panel resonante de la unidad de altavoz de acuerdo con la presente invención generalmente proporciona un sistema de altavoz de sonido envolvente extremadamente eficaz. El hecho de que la unidad de altavoz de acuerdo con la presente invención combine dicho altavoz de sonido envolvente con un altavoz de diafragma (que funciona preferiblemente como monopolo) tiene la tremenda ventaja de que los altavoces de sonido envolvente separados situados detrás del espectador/oyente pueden dispensarse con y en lugar de uno o más (preferiblemente un par) de unidades de altavoz de acuerdo con la presente invención situadas al lado de (o como parte de) la televisión (u otra pantalla de cine en casa) proporcionará tanto sonido de imagen como sonido envolvente.
Un segundo aspecto de la presente invención proporciona el uso de dos unidades de altavoz de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, para proporcionar simultáneamente tanto reproducción de sonido envolvente como reproducción de sonido estereofónico. Los altavoces de panel resonante preferiblemente proporcionan la reproducción de sonido envolvente y los altavoces de diafragma propulsados por pistones preferiblemente proporcionan la reproducción de sonido estereofónico.
Un tercer aspecto de la presente invención proporciona un sistema audiovisual que comprende un medio de presentación visual y al menos una (aunque preferiblemente dos) unidades de altavoz de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención. Preferiblemente, el sistema audiovisual es un sistema de cine en casa (o de entretenimiento en casa). Preferiblemente el medio de presentación visual comprende un conjunto de televisión. El medio de presentación visual y la unidad o unidades de altavoz pueden combinarse en una sola unidad.
Otras características preferidas y opcionales de la presente invención se describen a continuación.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán con referencia a la siguiente descripción, reivindicaciones adjuntas y figuras adjuntas en las que:
la Figura 1 es una ilustración esquemática de las posiciones relativas y orientaciones de un altavoz de panel resonante y un altavoz de diafragma de una realización de una unidad de altavoz de acuerdo con la presente invención;
la Figura 2 es una ilustración esquemática de un sistema audiovisual de acuerdo con la presente invención en uso; y
la Figura 3 es un diagrama de despiece de una realización preferida de una unidad de altavoz de acuerdo con la presente invención.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 muestra, esquemáticamente, una unidad de altavoz 10 de acuerdo con una realización de la presente invención, que comprende un altavoz de panel resonante 1 y un altavoz de diafragma 7. El ejemplo de altavoz de panel resonante 1 comprende un panel resonante generalmente plano 3 que tiene excitadores 5 unidos al mismo. Los excitadores 5 (dos de los cuales se muestran, aunque el panel 3 puede tener exactamente un excitador 5 o más de dos excitadores) son los conductores del altavoz de panel resonante 1, y provocan que el panel 3 resuene y por lo tanto emita radiación acústica.
El excitador o excitadores 5 generalmente pueden comprender cualquier tipo de transductor, por ejemplo electromagnético (es decir, bovina en movimiento), piezoeléctrico o electrostático. El propio panel 3 puede estar formado por cualquiera de una amplia diversidad de materiales, por ejemplo materiales poliméricos y/o materiales de fibra de vidrio y/o materiales de fibra de carbono y/o de cartón (o similares). El panel 3 puede comprender una única hoja de material o una pluralidad de capas (u otra construcción de compuestos) y/o puede incluir un núcleo, por ejemplo de construcción de panel de abejas o de espuma.
En este ejemplo, el panel 3 es sustancialmente plano (es decir, un panel generalmente fino y plano). Esto tiene la ventaja de que los patrones de radiación acústica que emanan de cada superficie principal del panel 3 pueden ser sustancialmente iguales entre si (por lo tanto, potenciando por ejemplo la naturaleza de sonido envolvente difusa de la reproducción del sonido).
Los altavoces de panel resonante a menudo se denominan altavoces "de modo distribuido" (DML) debido a que generalmente funcionan excitando una pluralidad de modos vibracionales distribuidos a lo largo del panel (el panel generalmente funciona totalmente en resonancia). El altavoz de panel resonante por ejemplo puede ser sustancialmente como se describe en la publicación de patente internacional Nº WO9709842.
Haciendo referencia al altavoz de diafragma propulsado por pistones 7, los términos "altavoz pistónico" y "altavoz de diafragma propulsado por pistones" en esta memoria descriptiva se refiere a un altavoz en el que un diafragma se mueve con movimiento de tipo pistón como un todo generalmente rígido durante al menos parte de su intervalo de frecuencia operativa (por ejemplo hasta aproximadamente 700 Hz). Como tal, el ejemplo de altavoz de diafragma propulsado por pistones 7 comprende un diafragma generalmente cónico 9 y un propulsor 11 para el diafragma 9. El propulsor 11 puede ser un transductor electromecánico, por ejemplo un transductor de bovina móvil aunque pueden usarse también otros tipos de propulsores.
El altavoz de diafragma propulsado por pistones 7 proporciona preferiblemente una reproducción de sonido de imagen (mientras que el altavoz de panel resonante 1 preferiblemente proporciona una reproducción de sonido envolvente difusa). Más preferiblemente, el altavoz de diafragma 7 funciona como fuente acústica monopolo (y preferiblemente el altavoz de panel resonante 1 funciona como fuente acústica de dipolo difuso). El altavoz de diafragma 7 preferiblemente emite la salida acústica de la señal izquierda/derecha de la fuente estereofónica.
Por lo tanto, como se muestra por ejemplo en la Figura 2 y se describe adicionalmente a continuación, se usan dos unidades de altavoz 10 de acuerdo con la presente invención por un oyente (o espectador de sistema de cine en casa), con cada uno de los dos altavoces de diafragma 7 de las dos unidades 10 que emiten radiación acústica estereofónica en imágenes y los dos altavoces de panel resonante 1 que emiten radiación acústica de sonido envolvente (sin imágenes) difusa.
Como se muestra por ejemplo en la Figura 1, el plano del panel resonante 3 está en la misma orientación que el eje A-A a lo largo del cual el diagrama 9 se propulsa por pistones. De hecho, el eje A-A está en el mismo plano que el panel resonante 3. Preferiblemente, el altavoz de panel resonante 1 se localiza con respecto al altavoz de diafragma propulsado por pistones 7 de manera que la emisión de la radiación acústica desde el altavoz de diafragma 7 está sustancialmente no impedida por el altavoz de panel resonante 1. Ventajosamente, el altavoz de panel resonante 1 puede localizarse por encima, por debajo o detrás del altavoz de diafragma 7. Más preferiblemente el altavoz de panel resonante 1 se localiza detrás del altavoz de diafragma 7. Como tal, en la Figura 1, el panel resonante 3 se localiza en la parte de atrás del altavoz de diafragma 7 de manera que la salida acústica direccional (como se indica mediante la flecha D) del altavoz de diafragma 7 no está impedida por el altavoz de panel resonante 1.
La salida acústica del altavoz de panel resonante 1 se indica mediante las flechas R. Como puede observarse, la salida del panel resonante 3 generalmente es perpendicular a la del diafragma 9. Sin embargo, la salida del panel resonante 3 es difusa y está en forma de dipolo con el "nulo" centrado en el eje A-A del altavoz de diafragma 7. Por consiguiente, el nulo del dipolo difuso del altavoz de panel resonante 1 generalmente estará centrado sobre el oyente/espectador si el altavoz de diafragma 7 se dirige hacia el oyente/espectador y la salida del panel resonante 3 se percibirá como sonido envolvente ambiental en lugar del hecho de que las unidades de altavoz normalmente se localicen sólo delante del oyente/espectador.
Preferiblemente el altavoz de panel resonante 1 se dispone para radiar sonido simultáneamente de las dos superficies principales opuestas del panel 3. Una unidad de altavoz 10 de acuerdo con la presente invención tiene la ventaja de que orientando el plano del altavoz de panel resonante 1 de manera que esté generalmente en la misma orientación que el eje del altavoz de diafragma propulsado por pistones 7, el altavoz de panel resonante 1 normalmente produce un modelo de radiación acústica generalmente con "forma de ocho" radiando sonido desde las dos superficies principales opuestas del panel 3 con el "nulo" del modelo de radiación generalmente coincidente con el eje del diafragma 9 del altavoz 7. Por consiguiente, el uso de un altavoz de panel resonante 1 en esta orientación produce el tipo de patrón de radiación acústica generalmente necesario de sonido envolvente. Adicionalmente y más ventajosamente, los altavoces de panel resonante tienden a producir radiación acústica difusa que es ideal para el sonido envolvente. Estas dos características en combinación significan que el altavoz de panel resonante 1 de la unidad de altavoz 10 de acuerdo con la presente invención generalmente proporciona un sistema de altavoz de sonido envolvente extremadamente eficaz. El hecho de que la unidad de altavoz 10 de acuerdo con la presente invención combine dicho altavoz de sonido envolvente 1 con un altavoz de diafragma 7 (que preferiblemente opera como un monopolo) tiene la gran ventaja de que puede prescindirse de los altavoces separados de sonido envolvente convencionales situados detrás del espectador/oyente, y en su lugar poner una o más (preferiblemente un par) unidades de altavoz 10 de acuerdo con la presente invención situadas en posiciones adyacentes a (o como parte de) la televisión (u otra pantalla de cine en casa) que proporcionarán tanto sonido de imagen como sonido envolvente, como se describe adicionalmente más adelante en relación con la Figura 2.
La Figura 2 es una vista en planta esquemática de un ejemplo de sistema de cine en casa 12 de acuerdo con la presente invención. El sistema 12 comprende un conjunto de televisión 13 (u otro medio de proyección visual) y dos unidades de altavoz de acuerdo con la presente invención, tales como las unidades de altavoz 10 mostradas en la Figura 1. Las unidades de altavoz 10 están localizadas en cada lado de la televisión 13 y están orientadas de manera que sus altavoces de diafragma 7 se dirigen hacia el oyente/espectador 15. Como se ha descrito anteriormente, esta disposición crea la percepción de un sonido envolvente ambiental para el espectador/oyente, a pesar de que los altavoces 10 están situados sólo delante (y no detrás o en los laterales) del espectador/oyente. La disposición crea también sonido estereofónico de imágenes, debido a los altavoces de diafragma monopolo direccionales.
Cada unidad de altavoz 10 puede comprender más de un altavoz de diafragma propulsado por pistones 7 y/o más de un altavoz de panel resonante 1. Por ejemplo, la función del altavoz de pistones 7 puede realizarse mediante una pluralidad de altavoces de pistones (por ejemplo cada uno de estos altavoces dedicados a un intervalo de frecuencia respectiva). El altavoz de diafragma propulsado por pistones 7 por ejemplo puede comprender un altavoz compuesto del tipo descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 5.548.657.
Con fines aclaratorios, en la Figura 1 se omite un recinto para la unidad de altavoz 10. Preferiblemente, una unidad de altavoz 10 de acuerdo con la presente invención, comprende adicionalmente un recinto en el que el altavoz de panel resonante 1 y el altavoz de diafragma 7 se alojan. La Figura 3 es un diagrama de despiece de una realización preferida de una unidad de altavoz 14 de acuerdo con la presente invención. En esta realización, la unidad de altavoz 14 comprende un altavoz de panel resonante 1 que comprende un panel resonante 3 con un excitador 5 (en forma de un transductor electromecánico) unido al mismo, y un altavoz de diafragma propulsado por pistones 7. El altavoz de diafragma 7 comprende un diafragma 9 y un accionador 11. El ejemplo de altavoz de diafragma propulsado por pistones 7 ilustrado en la Figura 3 puede ser un altavoz compuesto del tipo descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 5.548.657. El altavoz de diafragma compuesto 7 comprende una parte de baja frecuencia que tiene el diafragma 9 generalmente cónico mostrado y una parte de alta frecuencia que tiene un diafragma generalmente con forma de cúpula (no mostrado) localizado en o adyacente al cuello del diafragma cónico 9.
La unidad de altavoz 14 mostrada en la Figura 3 incluye también un recinto 17 en el que están alojados el altavoz de panel resonante 1 y el altavoz de diafragma 7. El recinto 17 comprende una pluralidad de secciones o paneles ensamblados juntos alrededor de los altavoces 1 y 7. En el ejemplo mostrado, el recinto 17 comprende dos paneles laterales 17a y 17b, un panel frontal 17c y un panel trasero 17d. Los diversos paneles tienen juntas (u otros sellos) 19 situados entre ellos para sellar el recinto. Las juntas (u otros sellos) 19 pueden estar formados por ejemplo de espuma polimérica y otro material de sellado polimérico. El panel resonante 3 se mantiene en su lugar en el recinto 17 mediante una capa adhesiva 21 (y/o mediante una cinta adhesiva no mostrada).
Como puede observarse claramente en la Figura 3, el recinto 17 comprende dos partes principales. Una primera parte 23 del recinto 17 encierra (preferiblemente encierra completamente) el altavoz de diafragma propulsado por pistones 7 distinto del panel frontal 17c que incluye aberturas 25 a través de las cuales se propaga la radiación acústica dirigida hacia adelante emitida por el altavoz de diafragma 7. Una segunda parte 27 retiene el altavoz de panel resonante 1 aunque está abierta en los lados principales opuestos de la misma adyacentes a los lados principales opuestos del panel resonante 3, para permitir que la radiación acústica dirigida hacia los lados emitida por altavoz de panel resonante 1 se propague sustancialmente libremente desde la unidad. El (o cada uno) excitador 5 se protege mediante pequeños elementos de cierre 29 localizados dentro de los lados abiertos de la segunda parte 27 del recinto. Puede conectarse un plomo 31 a cada uno de los altavoces 1, 7 de la unidad 14 mediante clavijas terminales 33.
Como tal, la presente invención proporciona una nueva unidad de altavoz adecuada por ejemplo para disco compacto super audio de 5 canales (SACD) y/o adecuada para crear reproducción de sonido envolvente por ejemplo para aplicaciones de cine en casa. La presente invención particularmente evita la necesidad de altavoces de sonido envolvente diferentes localizados detrás del espectador de un sistema de cine en casa. Sin embargo, la presente invención no se limita (al menos en sus aspectos más amplios) a SACD o aplicaciones de cine en casa, o a sonido envolvente en general, aunque dichas aplicaciones sean particularmente adecuadas para la presente invención.
La presente invención se ha descrito con un detalle considerable haciendo referencia a ciertas versiones preferidas de la misma; sin embargo, son posibles otras versiones. Por lo tanto, el alcance de las reivindicaciones adjuntas no debería limitarse a la descripción de las versiones preferidas contenidas en este documento.

Claims (22)

1. Una unidad de altavoz que comprende, en combinación, un altavoz de diafragma propulsado por pistones (7) y un altavoz de panel resonante generalmente plano (1), caracterizada porque el panel resonante se mantiene en una posición con respecto al altavoz de diafragma propulsado por pistones con una orientación tal que un eje (A-A) a lo largo del diafragma (9) propulsado por pistones está sustancialmente en el plano del panel resonante (3).
2. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el altavoz de panel resonante (1) esta localizada con respecto al altavoz de diafragma propulsado por pistones (7) de manera que la emisión de la radiación acústica desde el altavoz de diafragma está sustancialmente no impedida por el altavoz de panel resonante.
3. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el altavoz de panel resonante (1) está localizado por encima, por debajo o detrás del altavoz de diafragma (7).
4. Una unidad de altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el altavoz de panel resonante 1 está localizado detrás del altavoz del diafragma (7).
5. Una unidad de altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el panel (3) del altavoz de panel resonante (1) comprende dos superficies principales opuestas del mismo, y el altavoz de panel resonante está dispuesto para emitir sonido simultáneamente desde ambas superficies principales opuestas del panel.
6. Una unidad de altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el altavoz de panel resonante (1) comprende un panel resonante (3) y uno o más excitadores (5) dispuestos para excitar el panel.
7. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 6 en la que el o cada excitador (5) comprende un transductor.
8. Una unidad de altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el altavoz de panel resonante (1) funciona como una fuente acústica de dipolo difuso.
9. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el altavoz de panel resonante (1) proporciona una reproducción de sonido envolvente difuso.
10. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 8 o la reivindicación 9 en la que un nulo de dipolo coincide sustancialmente con el eje (A-A) en el que está situado el diafragma (9) propulsado por pistones.
11. Una unidad de altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el altavoz de diafragma propulsado por pistones (7) funciona como fuente acústica monopolo.
12. Una unidad de altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un recinto (17) en el que están alojados el altavoz de panel resonante (1) y el altavoz de diafragma propulsado por pistones (7).
13. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el altavoz de panel resonante (1) y el altavoz de diafragma propulsado por pistones (7) se alojan en uno y en el mismo recinto único (17).
14. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 12 o la reivindicación 13, en la que el recinto (17) comprende una primera parte (23) que aloja el altavoz de diafragma propulsado por pistones (7) y una segunda parte (27) que aloja el altavoz de panel resonante (1).
15. Una unidad de altavoz de acuerdo con la reivindicación 14, en la que la segunda parte (27) del recinto (17) aloja al altavoz de panel resonante (1) aunque está abierto en los lados principales opuestos del mismo adyacentes a las superficies principales opuestas del panel resonante, para permitir que la radiación acústica emitida desde el altavoz de panel resonante se propague de una forma sustancialmente libre desde la unidad.
16. El uso de dos unidades de altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, para proporcionar simultáneamente tanto reproducción de sonido envolvente como reproducción de sonido estereofónico.
17. El uso de acuerdo con la reivindicación 16, en el que los altavoces de panel resonante 1 proporcionan la reproducción de sonido envolvente y los altavoces de diafragma propulsados por pistones 7 proporcionan la reproducción de sonido estereofónico.
18. El uso de acuerdo con la reivindicación 16 o la reivindicación 17, en el que las unidades de altavoz comprenden parte de un sistema audiovisual.
19. El uso de acuerdo con la reivindicación 18, en el que el sistema audiovisual incluye un medio de presentación visual (13) y las unidades de altavoz se sitúan adyacentes al medio de presentación visual.
20. El uso de acuerdo con la reivindicación 19, en el que no se usan altavoces de sonido envolvente adicionales.
21. Un sistema audiovisual que comprende un medio de presentación visual (13) y al menos una unidad de altavoz de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.
22. Un sistema audiovisual de acuerdo con la reivindicación 21, en el que el medio de presentación visual (13) y la unidad o unidades de altavoz se combinan en una sola unidad.
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GBGB0219245.8A GB0219245D0 (en) 2002-08-17 2002-08-17 Combination loudspeaker unit
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DE (1) DE60303748T2 (es)
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