JP2002191089A - Noise cancellation microphone - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、騒音はキャンセル
して、使用者の音声のみを忠実に電気信号に変換する騒
音キャンセル型マイクロホンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise canceling microphone which cancels noise and faithfully converts only a user's voice into an electric signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の騒音キャンセル型マイクロホンと
して、従来の騒音キャンセル型エレクトレットコンデン
サマイクロホンを図３に示す。この騒音キャンセル型エ
レクトレットコンデンサマイクロホンは、音響ケース１
１内に、その正面板１１ａと平行にして振動板１２が保
持される。そして、振動板１２の前面と対向する前記音
響ケース１１の正面板１１ａには、正面音響入力穴１３
が形成される。一方、振動板１２の裏面と対向する音響
ケース１１の背面板１１ｂには、背面音響入力穴１４が
形成される。また、振動板１２の裏面側の音響ケース１
１内には、振動板１２の裏面に近接してエレクトレット
コンデンサ素子１５が設けられる。このエレクトレット
コンデンサ素子１５の電極１６は、音響ケース１１の背
面板１１ｂを貫通して外部に導出される。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional noise canceling electret condenser microphone as a conventional noise canceling microphone. This noise-canceling electret condenser microphone has an acoustic case 1
The diaphragm 12 is held in the inside 1 in parallel with the front plate 11a. A front sound input hole 13 is formed in a front plate 11a of the sound case 11 facing the front surface of the diaphragm 12.
Is formed. On the other hand, a back sound input hole 14 is formed in a back plate 11 b of the sound case 11 facing the back surface of the diaphragm 12. The acoustic case 1 on the back side of the diaphragm 12
In 1, an electret capacitor element 15 is provided near the back surface of the diaphragm 12. The electrode 16 of the electret capacitor element 15 passes through the back plate 11b of the acoustic case 11 and is led out.
【０００３】このような騒音キャンセル型エレクトレッ
トコンデンサマイクロホンは、騒音はキャンセルして、
使用者の音声のみを忠実に電気信号に変換できる。すな
わち、マイクロホンの周囲で発生している騒音は、音響
ケース１１の正面音響入力穴１３から音響ケース１１内
に入って振動板１２の前面に到達するとともに、音響ケ
ース１１の背面音響入力穴１４から音響ケース１１内に
入って振動板１２の裏面に到達する。したがって、騒音
は振動板１２の前面と裏面でレベルが同一となり打消し
合い、要するにキャンセルされる。その結果、騒音では
振動板１２が振動せず、エレクトレットコンデンサ素子
１５から電気信号として出力されない。[0003] Such a noise canceling electret condenser microphone cancels noise,
Only the voice of the user can be faithfully converted into an electric signal. That is, the noise generated around the microphone enters the acoustic case 11 through the front acoustic input hole 13 of the acoustic case 11 and reaches the front of the diaphragm 12, and from the rear acoustic input hole 14 of the acoustic case 11. The sound enters the acoustic case 11 and reaches the rear surface of the diaphragm 12. Therefore, the level of the noise is the same on the front surface and the rear surface of the diaphragm 12 so that they cancel each other out, that is, are canceled out. As a result, the diaphragm 12 does not vibrate due to noise, and is not output as an electric signal from the electret capacitor element 15.
【０００４】一方、マイクロホン使用者の音声はマイク
ロホンの正面近くで発生しているので、音響ケース１１
の正面音響入力穴１３から音響ケース１１内に入って振
動板１２の前面に到達する。したがって、使用者の音声
では、振動板１２の前面と裏面で音響レベルに差が生
じ、そのレベル差に応じて振動板１２が振動する。その
結果、使用者の音声は、振動板１２とエレクトレットコ
ンデンサ素子１５とによるコンデンサの容量変化により
電気信号に変換され、エレクトレットコンデンサ素子１
５の電極１６から電気信号として出力される。On the other hand, since the voice of the microphone user is generated near the front of the microphone, the acoustic case 11
And enters the acoustic case 11 through the front acoustic input hole 13 to reach the front surface of the diaphragm 12. Therefore, in the voice of the user, a difference occurs in the sound level between the front surface and the back surface of the diaphragm 12, and the diaphragm 12 vibrates according to the level difference. As a result, the voice of the user is converted into an electric signal by a change in the capacitance of the condenser by the diaphragm 12 and the electret condenser element 15, and the electret condenser element 1
5 as an electrical signal.
【０００５】このような騒音キャンセル型エレクトレッ
トコンデンサマイクロホンで重要なことは、音響ケース
１１の正面音響入力穴１３と背面音響入力穴１４から入
った騒音のレベルが振動板１２の前面と裏面で一致する
ことである。さもないと、騒音がキャンセルされず、振
動板１２が振動して、騒音による電気信号が出力されて
しまう。What is important in such a noise canceling type electret condenser microphone is that the level of noise entering through the front sound input hole 13 and the rear sound input hole 14 of the sound case 11 coincides with the front and rear surfaces of the diaphragm 12. That is. Otherwise, the noise is not canceled, the diaphragm 12 vibrates, and an electric signal due to the noise is output.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の騒音キャンセル型エレクトレットコンデン
サマイクロホンでは、振動板１２の裏面側の音響ケース
１１内に大きな体積のエレクトレットコンデンサ素子１
５（音響電気変換ユニット）が収容されて、これが、音
響ケース１１の背面音響入力穴１４から入る騒音に対し
て大きな障害となるので、騒音に関しても振動板１２裏
面のレベルが振動板１２前面のレベルに対して１０分の
１以下になってしまうという問題、すなわち、振動板１
２の前面と裏面で騒音のレベルに差が生じて騒音のキャ
ンセルが不充分になり、騒音による電気信号が出力され
てしまうという問題点があった。However, in the above-described conventional noise canceling electret condenser microphone as described above, a large volume electret condenser element 1 is placed in the acoustic case 11 on the back side of the diaphragm 12.
5 (acoustic-electrical conversion unit) is accommodated, and this becomes a big obstacle to the noise entering from the rear acoustic input hole 14 of the acoustic case 11. The problem that the level is reduced to 1/10 or less, that is, the diaphragm 1
There is a problem in that a difference occurs in the noise level between the front and back surfaces of No. 2 and noise cancellation becomes insufficient, and an electrical signal due to the noise is output.
【０００７】図４は、上記騒音キャンセル型エレクトレ
ットコンデンサマイクロホンの特性図で、エレクトレッ
トコンデンサ素子１５がなければ、騒音に関する振動板
前面の入力パターンａと振動板裏面での入力パターンｂ
とが同一となるが、エレクトレットコンデンサ素子１５
が存在することにより振動板裏面での入力パターンはｃ
のように弱くなり、振動板前面での入力パターンａとの
差が非キャンセル成分となり、電気信号に変換されてし
まう。FIG. 4 is a characteristic diagram of the noise-canceling electret condenser microphone. The input pattern a on the front of the diaphragm and the input pattern b on the rear of the diaphragm relating to noise are shown without the electret condenser element 15.
Is the same, but the electret capacitor element 15
Is present, the input pattern on the back of the diaphragm is c
, And the difference from the input pattern a on the front surface of the diaphragm becomes a non-cancellation component and is converted into an electric signal.
【０００８】なお、マイクロホンには、エレクトレット
コンデンサマイクロホンの外に例えばダイナミックマイ
クロホンがあるが、このダイナミックマイクロホンで
も、エレクトレットコンデンサ素子に代えて大きな体積
の誘導コイル素子が振動板裏面の音響ケース内に収容さ
れて、この誘導コイル素子が音響ケース背面側からの騒
音入力に対して障害となるので、騒音のキャンセルが不
充分となり、騒音の電気信号が出力される問題点があ
る。The microphone includes, for example, a dynamic microphone in addition to the electret condenser microphone. In this dynamic microphone, instead of the electret condenser element, a large-volume induction coil element is housed in an acoustic case on the back surface of the diaphragm. Since the induction coil element interferes with the noise input from the rear side of the acoustic case, there is a problem that the cancellation of the noise becomes insufficient and an electric signal of the noise is output.
【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
騒音を充分にキャンセルして騒音による電気信号が出力
されることを防止できる騒音キャンセル型マイクロホン
を提供することを目的とするThe present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a noise canceling microphone that can sufficiently cancel noise and prevent an electric signal due to noise from being output.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の騒音キャンセル
型マイクロホンは、音響ケース内に振動板が設けられ、
この振動板の前面と対向する音響ケースの正面板に音響
入力穴が形成されるとともに、振動板裏面側の音響ケー
ス部分にも音響入力穴が形成され、振動板裏面側の音響
ケース内には、音響電気変換ユニットとして、前記振動
板に光を照射する発光素子と、この発光素子から照射さ
れて前記振動板で反射した反射光を受光して電気信号に
変換する受光素子とが設けられたことを特徴とする。According to the noise canceling microphone of the present invention, a diaphragm is provided in an acoustic case,
An acoustic input hole is formed in the front plate of the acoustic case facing the front surface of the diaphragm, and an acoustic input hole is also formed in the acoustic case portion on the rear surface side of the diaphragm. A light-emitting element for irradiating the diaphragm with light, and a light-receiving element for receiving reflected light emitted from the light-emitting element and reflected by the diaphragm and converting the reflected light into an electric signal are provided as an acoustoelectric conversion unit. It is characterized by the following.
【００１１】上記騒音キャンセル型マイクロホンにおい
て、振動板裏面側の音響入力穴は、具体的には、振動板
の裏面と対向する音響ケースの背面板と、音響ケースの
側面板とに形成される。また、音響ケースの正面板外周
端部には、筒状のキャビティフードを前方に設けること
ができる。In the above-mentioned noise canceling microphone, the sound input hole on the rear surface side of the diaphragm is specifically formed on the rear plate of the acoustic case facing the rear surface of the diaphragm and on the side plate of the acoustic case. In addition, a cylindrical cavity hood can be provided in front of the outer peripheral edge of the front plate of the acoustic case.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる騒音キャンセル型マイクロホンの実施の形態を詳細
に説明する。図１は本発明の騒音キャンセル型マイクロ
ホンの実施の形態を示す図で、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図である。これらの図に
示す騒音キャンセル型マイクロホンは、筒形容器状の音
響ケース３１内に、その正面板３１ａと平行にして振動
板３２が保持される。そして、振動板３２の前面と対向
する前記音響ケース３１の正面板３１ａには、中央部に
円形に正面音響入力穴３３が穿設される。また、音響ケ
ース３１の正面板３１ａ外周端部には前方に筒状のキャ
ビティフード３４が突設される。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a noise canceling microphone according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a noise canceling microphone according to the present invention, wherein FIG.
(B) is a rear view, and (c) is a side view. In the noise canceling microphones shown in these figures, a diaphragm 32 is held in a cylindrical container-shaped acoustic case 31 in parallel with its front plate 31a. A front sound input hole 33 is formed in the center of the front plate 31a of the sound case 31 facing the front surface of the diaphragm 32 in a circular shape. Further, a cylindrical cavity hood 34 is provided to protrude forward from an outer peripheral end of the front plate 31 a of the acoustic case 31.
【００１３】一方、振動板３２の裏面と対向する音響ケ
ース３１の背面板３１ｂには背面音響入力穴３５が形成
される。この背面音響入力穴３５としては、図１（ｂ）
に示すように、長い細長状の音響入力穴３５ａが内側に
２つと、それらの外側に短い細長状の音響入力穴３５ｂ
が２つ形成される。また、振動板３２の裏面側で音響ケ
ース３１の側面板３１ｃには、側面音響入力穴３６が形
成される。この側面音響入力穴３６としては、図１(ｃ)
に示すように、楕円形状の音響入力穴３６ａが複数個、
音響ケース３１の周方向に所定間隔に形成される。On the other hand, a back sound input hole 35 is formed in the back plate 31b of the sound case 31 facing the back surface of the diaphragm 32. This back sound input hole 35 is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, two long elongated sound input holes 35a are provided on the inside, and a short elongated sound input hole 35b is provided on the outside thereof.
Are formed. A side surface sound input hole 36 is formed in the side surface plate 31c of the sound case 31 on the back side of the diaphragm 32. As the side sound input hole 36, FIG.
As shown in the figure, a plurality of elliptical sound input holes 36a are provided,
The acoustic case 31 is formed at predetermined intervals in the circumferential direction.
【００１４】また、振動板３２の裏面側で音響ケース３
１の内部には、音響電気変換ユニットとして発光素子３
７と受光素子３８が設けられる。発光素子３７は、振動
板３２の裏面に光を照射する。受光素子３８は、発光素
子３７から照射され振動板３２の裏面で反射した反射光
を受光して、反射光を電気信号に変換する。これら発光
素子３７と受光素子３８は、基板３９上に保持される。
また、発光素子３７と受光素子３８の電極４０は、音響
ケース３１の背面板３１ｂを貫通して外部に導出され
る。An acoustic case 3 is provided on the back side of the diaphragm 32.
1, a light emitting element 3 as an acoustoelectric conversion unit
7 and a light receiving element 38 are provided. The light emitting element 37 irradiates the back surface of the diaphragm 32 with light. The light receiving element 38 receives the reflected light emitted from the light emitting element 37 and reflected on the back surface of the diaphragm 32, and converts the reflected light into an electric signal. The light emitting element 37 and the light receiving element 38 are held on a substrate 39.
Further, the electrodes 40 of the light emitting element 37 and the light receiving element 38 pass through the back plate 31 b of the acoustic case 31 and are led out.
【００１５】このように構成された騒音キャンセル型マ
イクロホンにおいては、発光素子３７から光が振動板３
２の裏面に照射される一方、振動板３２の裏面で反射さ
れた前記光の反射光が受光素子３８で受光されて電気信
号に変換される。したがって、マイクロホン使用者の音
声で振動板３２が振動すると、その振動に応じて反射光
が変調され、その変調された反射光が受光素子３８で受
光され電気信号に変換されるので、使用者の音声に対応
した電気信号が受光素子３８から出力される。In the thus configured noise canceling microphone, light is emitted from the light emitting element 37 to the diaphragm 3.
The light reflected on the back surface of the diaphragm 32 while being irradiated on the back surface of the diaphragm 2 is received by the light receiving element 38 and converted into an electric signal. Therefore, when the diaphragm 32 vibrates with the voice of the microphone user, the reflected light is modulated in accordance with the vibration, and the modulated reflected light is received by the light receiving element 38 and converted into an electric signal. An electric signal corresponding to the sound is output from the light receiving element 38.
【００１６】通常、マイクロホン使用者の音声はマイク
ロホンの正面近くで発生しているので、音響ケース３１
の正面音響入力穴３３から音響ケース３１内に入って振
動板３２の前面に到達する。したがって、使用者の音声
では、振動板３２の前面と裏面で音響レベルに差が生
じ、そのレベル差に応じて振動板３２が振動し、その結
果、前記のように光を利用して受光素子３８から電気信
号が出力される。Normally, since the voice of the microphone user is generated near the front of the microphone, the sound case 31
And enters the acoustic case 31 through the front acoustic input hole 33 to reach the front surface of the diaphragm 32. Therefore, in the voice of the user, a difference occurs in the sound level between the front surface and the back surface of the diaphragm 32, and the diaphragm 32 vibrates according to the level difference. As a result, the light receiving element using light as described above is used. 38 outputs an electric signal.
【００１７】一方、マイクロホンの周囲で発生している
騒音は、音響ケース３１の正面音響入力穴３３を介して
音響ケース３１内に入って振動板３２の前面に到達する
とともに、音響ケース３１の背面音響入力穴３５および
側面音響入力穴３６から音響ケース３１内に入って振動
板３２の裏面に到達する。したがって、騒音は振動板３
２の前面と裏面でレベルが同一となり打消し合い、要す
るにキャンセルされる。その結果、騒音では振動板３２
が振動せず、反射光が変調されないので、受光素子３８
から電気信号が出力されない。On the other hand, noise generated around the microphone enters the acoustic case 31 through the front acoustic input hole 33 of the acoustic case 31 and reaches the front of the diaphragm 32 and the rear of the acoustic case 31. The sound enters the acoustic case 31 through the sound input hole 35 and the side sound input hole 36 and reaches the rear surface of the diaphragm 32. Therefore, the noise is
The level is the same on the front and back sides of 2 and they cancel each other out, in short, they are cancelled. As a result, the noise 32
Does not oscillate and the reflected light is not modulated, so that the light receiving element 38
Does not output an electrical signal.
【００１８】このとき、上記の騒音キャンセル型マイク
ロホンでは、振動板３２の裏面側の音響ケース３１内に
数ミリ角の発光素子３７と受光素子３８が収容されるだ
けであって、同部分に収容される音響電気変換ユニット
の体積を従来のエレクトレットコンデンサ素子や誘導コ
イル素子と比較して約１０分の１以下とし得るので、振
動板３２の裏面側から音響ケース３１内に入って振動板
３２の裏面に到達する騒音が音響電気変換ユニットで妨
害されることがなくなり、充分なレベルで騒音が振動板
３２の裏面に到達する。したがって、上記の騒音キャン
セル型マイクロホンによれば、音響電気変換ユニット
（発光素子３７と受光素子３８）が振動板３２の裏面の
音響ケース３１内に収容されていても、図２に示すよう
に、騒音に関する振動板前面の入力パターンａと振動板
裏面の入力パターンｂは同一となり、騒音を充分キャン
セルすることができ、騒音による電気信号の出力を防止
することができる。At this time, in the above-described noise canceling microphone, only the light emitting element 37 and the light receiving element 38 each having a size of several millimeters are accommodated in the acoustic case 31 on the back side of the diaphragm 32, and are accommodated in the same part. The volume of the acoustoelectric conversion unit can be reduced to about one-tenth or less of that of a conventional electret capacitor element or induction coil element. The noise arriving at the rear surface is not disturbed by the acoustoelectric conversion unit, and the noise reaches the rear surface of the diaphragm 32 at a sufficient level. Therefore, according to the above-described noise canceling microphone, even if the acoustoelectric conversion unit (light emitting element 37 and light receiving element 38) is housed in the acoustic case 31 on the back surface of the diaphragm 32, as shown in FIG. The input pattern a on the front surface of the diaphragm and the input pattern b on the rear surface of the diaphragm relating to the noise are the same, so that the noise can be sufficiently canceled and the output of an electric signal due to the noise can be prevented.
【００１９】しかも、上記の騒音キャンセル型マイクロ
ホンによれば、音響ケース３１の側面板３１ｃにも振動
板３２の裏面側で側面音響入力穴３６を有して、側面方
向からの騒音入力に関しても充分なキャンセルを可能に
している。従来の図３の騒音キャンセル型エレクトレッ
トコンデンサマイクロホンでは、側面方向からの騒音入
力に対するキャンセルは６〜８ｄＢが一般的であるが、
上記本発明の騒音キャンセル型マイクロホンによれば、
側面方向からの騒音入力に対するキャンセルを２５ｄＢ
以上得ることが可能となる。したがって、方向を問わず
騒音をキャンセルできる。Further, according to the above-mentioned noise canceling microphone, the side plate 31c of the sound case 31 also has the side sound input hole 36 on the back surface side of the diaphragm 32, so that the noise input from the side direction is sufficient. Is possible. In the conventional noise canceling electret condenser microphone of FIG. 3, cancellation of noise input from the side direction is generally 6 to 8 dB.
According to the noise canceling microphone of the present invention,
25dB cancellation of noise input from side direction
The above can be obtained. Therefore, the noise can be canceled regardless of the direction.
【００２０】また、上記の騒音キャンセル型マイクロホ
ンによれば、音響ケース３１の正面板３１ａ外周端部に
キャビティフード３４を有することにより、正面方向の
指向性を向上させることができ、使用者の音声を効率的
に電気信号に変換できる。なお、正面方向の指向性を向
上させた結果、正面方向から拾う騒音は、音響ケース３
１の側面音響入力穴３５から入力される騒音入力とのバ
ランスによってキャンセルできる。Further, according to the above-described noise canceling microphone, the directivity in the front direction can be improved by providing the cavity hood 34 at the outer peripheral end of the front plate 31a of the acoustic case 31, so that the user's voice can be heard. Can be efficiently converted into an electric signal. In addition, as a result of improving the directivity in the front direction, noise picked up from the front direction is reduced by the acoustic case 3.
It can be canceled by the balance with the noise input input from the one side sound input hole 35.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の騒音
キャンセル型マイクロホンによれば、騒音を充分にキャ
ンセルして騒音による電気信号が出力されることを確実
に防止できる。As described above in detail, according to the noise canceling microphone of the present invention, it is possible to sufficiently cancel noise and prevent the output of an electric signal due to noise.
【図１】本発明による騒音キャンセル型マイクロホンの
実施の形態を示し、(ａ)は縦断面図、(ｂ)は背面図、
(ｃ)は側面図。FIG. 1 shows an embodiment of a noise canceling microphone according to the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view, (b) is a rear view,
(c) is a side view.
【図２】図１の騒音キャンセル型マイクロホンの騒音に
関する入力特性図。FIG. 2 is an input characteristic diagram relating to noise of the noise canceling microphone of FIG. 1;
【図３】従来の騒音キャンセル型エレクトレットコンデ
ンサマイクロホンを示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a conventional noise canceling electret condenser microphone.
【図４】従来の騒音キャンセル型エレクトレットコンデ
ンサマイクロホンの騒音に関する入力特性図。FIG. 4 is an input characteristic diagram relating to noise of a conventional noise canceling electret condenser microphone.
３１ 音響ケース ３１ａ 正面板 ３１ｂ 背面板 ３１ｃ 側面板 ３２ 振動板 ３３ 正面音響入力穴 ３４ キャビティフード ３５ 背面音響入力穴 ３６ 側面音響入力穴 ３７ 発光素子 ３８ 受光素子 Reference Signs List 31 acoustic case 31a front plate 31b rear plate 31c side plate 32 diaphragm 33 front sound input hole 34 cavity hood 35 back sound input hole 36 side sound input hole 37 light emitting element 38 light receiving element
Claims (3)
振動板の前面と対向する音響ケースの正面板に音響入力
穴が形成されるとともに、振動板裏面側の音響ケース部
分にも音響入力穴が形成され、振動板裏面側の音響ケー
ス内には、音響電気変換ユニットとして、前記振動板に
光を照射する発光素子と、この発光素子から照射されて
前記振動板で反射した反射光を受光して電気信号に変換
する受光素子とが設けられたことを特徴とする騒音キャ
ンセル型マイクロホン。1. A diaphragm is provided in an acoustic case, an acoustic input hole is formed in a front plate of the acoustic case facing a front surface of the diaphragm, and an acoustic input hole is also formed in an acoustic case portion on a rear surface side of the diaphragm. A hole is formed, and in the acoustic case on the back side of the diaphragm, as an acoustic-electric conversion unit, a light emitting element that irradiates the diaphragm with light, and reflected light emitted from this light emitting element and reflected by the diaphragm. A noise canceling microphone comprising: a light receiving element that receives light and converts it into an electric signal.
裏面と対向する音響ケースの背面板と、音響ケースの側
面板とに形成されることを特徴とする請求項１に記載の
騒音キャンセル型マイクロホン。2. The sound input hole on the rear surface side of the diaphragm is formed in a rear plate of the acoustic case facing the rear surface of the diaphragm and a side plate of the acoustic case. Noise canceling microphone.
のキャビティフードが前方に設けられることを特徴とす
る請求項１または２に記載の騒音キャンセル型マイクロ
ホン。3. The noise canceling microphone according to claim 1, wherein a cylindrical cavity hood is provided in front of an outer peripheral end portion of the front plate of the acoustic case.
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2000
- 2000-12-19 JP JP2000385895A patent/JP2002191089A/en active Pending
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