JP2714098B2 - 音響周波数特性の補正方法 - Google Patents
音響周波数特性の補正方法Info
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- JP2714098B2 JP2714098B2 JP1012837A JP1283789A JP2714098B2 JP 2714098 B2 JP2714098 B2 JP 2714098B2 JP 1012837 A JP1012837 A JP 1012837A JP 1283789 A JP1283789 A JP 1283789A JP 2714098 B2 JP2714098 B2 JP 2714098B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、音響室の室内環境の変化時に、音響室の周
波数特性の補正を行う音響周波数特性の補正方法に関す
る。
波数特性の補正を行う音響周波数特性の補正方法に関す
る。
［従来の技術］ 一般に、音場を再生する場合、音響室内に設置したス
ピーカの放射音の周波数特性だけでなく、音響室の周波
数特性をも考慮し、音響室の音響周波数特性が予め設定
した特性になるように補正する必要があり、このような
スピーカ及び音響室を考慮した全体的な音響周波数特性
を補正するために、グラフィックイコライザ通常用いら
れている。
ピーカの放射音の周波数特性だけでなく、音響室の周波
数特性をも考慮し、音響室の音響周波数特性が予め設定
した特性になるように補正する必要があり、このような
スピーカ及び音響室を考慮した全体的な音響周波数特性
を補正するために、グラフィックイコライザ通常用いら
れている。
これは、スピーカからホワイトノイズなどの信号音を
放射し、室内のある位置に設置したマイクロホンにより
この信号音を収音し、マイクロホンの出力信号の周波数
特性を測定し、その周波数特性に対して逆特性になるよ
うに、グラフィックイコライザの各周波数チャンネルの
レベル設定を行うものである。
放射し、室内のある位置に設置したマイクロホンにより
この信号音を収音し、マイクロホンの出力信号の周波数
特性を測定し、その周波数特性に対して逆特性になるよ
うに、グラフィックイコライザの各周波数チャンネルの
レベル設定を行うものである。
ところで、最近高忠度音場再生システムの開発が進
み、例えば実際のコンサートホールなどにおいて実測し
た反射音、直接音の特性や残響特性などのデータに基づ
き、実測したコンサートホールにおける反射音、残響
音、と同じ反射音、残響音をデジタル信号処理により形
成し、第４図に示すように、音響室（Ｒ）に立体的に配
置した再生スピーカ（Ｓ）によりこれを再生して広がり
感のある音場を再生することが考えられている。なお、
第４図中の（Ｐ）は実際の受音点を示す。
み、例えば実際のコンサートホールなどにおいて実測し
た反射音、直接音の特性や残響特性などのデータに基づ
き、実測したコンサートホールにおける反射音、残響
音、と同じ反射音、残響音をデジタル信号処理により形
成し、第４図に示すように、音響室（Ｒ）に立体的に配
置した再生スピーカ（Ｓ）によりこれを再生して広がり
感のある音場を再生することが考えられている。なお、
第４図中の（Ｐ）は実際の受音点を示す。
ところで、このような高忠度音場再生システムにより
音場を再生する場合、実際の聴取時と同じように音響室
（Ｒ）内に各スピーカ（Ｓ）を配置した状態で、音響周
波数特性の補正を正確に行う必要がある。
音場を再生する場合、実際の聴取時と同じように音響室
（Ｒ）内に各スピーカ（Ｓ）を配置した状態で、音響周
波数特性の補正を正確に行う必要がある。
［発明が解決しようとする課題］ 前記したグラフィックイコライザにより補正を行う場
合、音響室の壁や床の材質、容積などの変化や各スピー
カの配置の変化等、室内環境の変化が生じたときに、そ
の変化毎にマイクロホンを設置して周波数特性の測定を
行い、グラフィックイコライザの各チャンネルの設定を
し直さなければならず、非常に手間がかかり、補正作業
に長時間を要するという問題点があるばかりでなく、グ
ラフィックイコライザの各チャンネルの周波数帯域が広
いため、正確な補正を行うことができないという問題が
あった。
合、音響室の壁や床の材質、容積などの変化や各スピー
カの配置の変化等、室内環境の変化が生じたときに、そ
の変化毎にマイクロホンを設置して周波数特性の測定を
行い、グラフィックイコライザの各チャンネルの設定を
し直さなければならず、非常に手間がかかり、補正作業
に長時間を要するという問題点があるばかりでなく、グ
ラフィックイコライザの各チャンネルの周波数帯域が広
いため、正確な補正を行うことができないという問題が
あった。
本発明は、前記の点に留意してなされ、室内環境の変
化が生じたときに、容易に、且つ、正確に音響周波数特
性の補正を行えるようにすることを目的とする。
化が生じたときに、容易に、且つ、正確に音響周波数特
性の補正を行えるようにすることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明の音響周波数特性
の補正方法では、音響室内に立体音場再生用の再生スピ
ーカを少なくとも３個配設し、前記各再生スピーカを１
個ずつ順次に音源スピーカとして使用する一方、前記音
源スピーカとして使用中の再生スピーカを除く他の各再
生スピーカ又は該他の各再生スピーカに付設した付設マ
イクロホンを、受音マイクロホンとして使用し、前記音
源スピーカとして使用中の再生スピーカから放射した信
号音を前記各受音マイクロホンにより受音し、それら各
受音マイクロホンの出力信号をそれぞれフーリエ変換し
て前記各受音マイクロホンごとの受音周波数応答関数を
算出するとともに、それら複数の受音周波数応答関数の
平均を前記音響室の測定周波数応答関数として算出し、
その後、予め設定した前記音響室の設定周波数応答関数
を前記測定周波数応答関数により割ってフイルタ周波数
応答関数を導出し、このフイルタ周波数応答関数を逆フ
ーリエ変換してフイルタ係数を導出し、そのフィルタ係
数を前記音源スピーカとして使用中の再生スピーカの前
段に設けた補正用フイルタの係数とすることを特徴とし
ている。
の補正方法では、音響室内に立体音場再生用の再生スピ
ーカを少なくとも３個配設し、前記各再生スピーカを１
個ずつ順次に音源スピーカとして使用する一方、前記音
源スピーカとして使用中の再生スピーカを除く他の各再
生スピーカ又は該他の各再生スピーカに付設した付設マ
イクロホンを、受音マイクロホンとして使用し、前記音
源スピーカとして使用中の再生スピーカから放射した信
号音を前記各受音マイクロホンにより受音し、それら各
受音マイクロホンの出力信号をそれぞれフーリエ変換し
て前記各受音マイクロホンごとの受音周波数応答関数を
算出するとともに、それら複数の受音周波数応答関数の
平均を前記音響室の測定周波数応答関数として算出し、
その後、予め設定した前記音響室の設定周波数応答関数
を前記測定周波数応答関数により割ってフイルタ周波数
応答関数を導出し、このフイルタ周波数応答関数を逆フ
ーリエ変換してフイルタ係数を導出し、そのフィルタ係
数を前記音源スピーカとして使用中の再生スピーカの前
段に設けた補正用フイルタの係数とすることを特徴とし
ている。
［作用］ 以上のように構成されているため、室内環境の変化が
生じたときには、室内に配置した各再生スピーカが１個
ずつ順次に音源スピーカとして使用され、その音源スピ
ーカから発信された信号音を受音した音源スピーカを除
く他の各再生スピーカ又は該他の各再生スピーカに付設
した付設マイクロホンの出力信号から受音周波数応答関
数が算出され、それら複数の各受音周波数応答関数を平
均化した測定周波数応答関数に基づいて補正用のフィル
タ係数が導出され、その係数が当該係数算出時に音源ス
ピーカとして使用中の再生スピーカの前段に設けた補正
用フィルタについての係数とされる。
生じたときには、室内に配置した各再生スピーカが１個
ずつ順次に音源スピーカとして使用され、その音源スピ
ーカから発信された信号音を受音した音源スピーカを除
く他の各再生スピーカ又は該他の各再生スピーカに付設
した付設マイクロホンの出力信号から受音周波数応答関
数が算出され、それら複数の各受音周波数応答関数を平
均化した測定周波数応答関数に基づいて補正用のフィル
タ係数が導出され、その係数が当該係数算出時に音源ス
ピーカとして使用中の再生スピーカの前段に設けた補正
用フィルタについての係数とされる。
［実施例］ 実施例について第１図ないし第３図を参照して説明す
る。
る。
音響室内の周波数特性の測定系を示す第１図におい
て、（１）は音響室、（2a）、（2b）、（2c）、（2d）
は立体音場再生用の４個の再生スピーカである。その再
生スピーカ（2a）〜（2d）は、音響室（１）内において
各々の所定位置に配置されており、周波数特性補正時に
は、各再生スピーカ（2a）〜（2d）が１個ずつ順次に音
源スピーカとして使用される一方、その音源スピーカと
して使用中の再生スピーカを除く他の各再生スピーカが
受音マイクロホンとして使用される。
て、（１）は音響室、（2a）、（2b）、（2c）、（2d）
は立体音場再生用の４個の再生スピーカである。その再
生スピーカ（2a）〜（2d）は、音響室（１）内において
各々の所定位置に配置されており、周波数特性補正時に
は、各再生スピーカ（2a）〜（2d）が１個ずつ順次に音
源スピーカとして使用される一方、その音源スピーカと
して使用中の再生スピーカを除く他の各再生スピーカが
受音マイクロホンとして使用される。
さらに、第１図において、（３）はインパルス信号発
生器、（４）は信号発生器（３）からのインパルス信号
を増幅するアンプ、（5a）〜（5c）は受音マイクロホン
としての再生スピーカに接続される電圧制限回路、（6
a）〜（6c）は受音マイクロホンとしての各再生スピー
カの出力信号をそれぞれA/D変換するA/D変換器、（7a）
〜（7c）は各A/D変換器（6a）〜（6c）の出力をそれぞ
れフーリエ変換して受音周波数応答関数を算出するFF
T、（８）は各FFT（7a）〜（7c）による受音周波数応答
関数の平均をとり、補正されたフィルタ周波数応答関数
を導出する演算部、（９）は逆フーリエ変換部であり、
フィルタ周波数応答関数を逆フーリエ変換してフィルタ
係数を導出し、このフィルタ係数が、音源スピーカの前
段に設けられた補正用フィルタの係数とされる。
生器、（４）は信号発生器（３）からのインパルス信号
を増幅するアンプ、（5a）〜（5c）は受音マイクロホン
としての再生スピーカに接続される電圧制限回路、（6
a）〜（6c）は受音マイクロホンとしての各再生スピー
カの出力信号をそれぞれA/D変換するA/D変換器、（7a）
〜（7c）は各A/D変換器（6a）〜（6c）の出力をそれぞ
れフーリエ変換して受音周波数応答関数を算出するFF
T、（８）は各FFT（7a）〜（7c）による受音周波数応答
関数の平均をとり、補正されたフィルタ周波数応答関数
を導出する演算部、（９）は逆フーリエ変換部であり、
フィルタ周波数応答関数を逆フーリエ変換してフィルタ
係数を導出し、このフィルタ係数が、音源スピーカの前
段に設けられた補正用フィルタの係数とされる。
つぎに、信号処理の手順について第２図を用いて説明
する。
する。
いま、例えば再生スピーカ（2a）を音源スピーカとし
て使用する場合について説明すると、音源スピーカとし
て使用される再生スピーカ（2a）を除く他の３個の再生
スピーカ（2b）〜（2d）が受音マイクロホンとして使用
される。
て使用する場合について説明すると、音源スピーカとし
て使用される再生スピーカ（2a）を除く他の３個の再生
スピーカ（2b）〜（2d）が受音マイクロホンとして使用
される。
第２図に示すように、信号発生器（３）からのインパ
ルス信号は、アンプ（４）により増幅されて音源スピー
カとして使用中のスピーカ（2a）に供給され、そのスピ
ーカ（2a）から放射される。そして、スピーカ（2a）か
ら放射されたインパルス信号は、受音マイクロホンとし
て使用中のスピーカ（2b）〜（2d）により受音され、そ
れら各スピーカ（2b）〜（2d）の出力信号が電圧制限回
路（5a）〜（5c）をそれぞれ介してA/D変換器（6a）〜
（6c）に入力され、デジタル信号に変換される。
ルス信号は、アンプ（４）により増幅されて音源スピー
カとして使用中のスピーカ（2a）に供給され、そのスピ
ーカ（2a）から放射される。そして、スピーカ（2a）か
ら放射されたインパルス信号は、受音マイクロホンとし
て使用中のスピーカ（2b）〜（2d）により受音され、そ
れら各スピーカ（2b）〜（2d）の出力信号が電圧制限回
路（5a）〜（5c）をそれぞれ介してA/D変換器（6a）〜
（6c）に入力され、デジタル信号に変換される。
このとき、各スピーカ（2b）〜（2d）の出力レベルが
所定レベルより低いときには、暗騒音として電圧制限回
路（5a）〜（5c）によりA/D変換器（6a）〜（6c）への
入力が遮断される。
所定レベルより低いときには、暗騒音として電圧制限回
路（5a）〜（5c）によりA/D変換器（6a）〜（6c）への
入力が遮断される。
つぎに、各A/D変換器（6a）〜（6c）の出力がそれぞ
れFFT（7a）〜（7c）によりフーリエ変換されて受音周
波数応答関数が算出され、演算部（８）にて、各受音周
波数応答関数の平均がとられて音響室（１）の測定周波
数応答乱数H1（ｚ）が算出される。その後、予め設定さ
れた音響室（１）の周波数応答関数H2（ｚ）を測定周波
数応答関数H1（ｚ）で割ることによりフィルタ周波数応
答関数H3（ｚ）（＝H2（ｚ）/H1（ｚ））が導出され、
逆フーリエ変換器（９）により、フィルタ周波数応答関
数H3（ｚ）が逆フーリエ変換されてフィルタ係数が導出
される。
れFFT（7a）〜（7c）によりフーリエ変換されて受音周
波数応答関数が算出され、演算部（８）にて、各受音周
波数応答関数の平均がとられて音響室（１）の測定周波
数応答乱数H1（ｚ）が算出される。その後、予め設定さ
れた音響室（１）の周波数応答関数H2（ｚ）を測定周波
数応答関数H1（ｚ）で割ることによりフィルタ周波数応
答関数H3（ｚ）（＝H2（ｚ）/H1（ｚ））が導出され、
逆フーリエ変換器（９）により、フィルタ周波数応答関
数H3（ｚ）が逆フーリエ変換されてフィルタ係数が導出
される。
そして、例えば第３図の高忠度音場再生システムにお
いて、音源スピーカとして使用中の再生スピーカ（2a）
の前段に設けられた補正用フィルタ（10a）の係数とし
て、前記したように導出されたフィルタ係数が設定され
ると共に、他の各再生スピーカ（2b）〜（2d）を１個ず
つ順次に音源スピーカとした場合について前記した測定
が同様に繰り返され、第３図に示すように各再生スピー
カ（2b）〜（2d）の前段にそれぞれ設けられた補正用フ
ィルタ（10b）〜（10d）の係数の設定が行われる。
いて、音源スピーカとして使用中の再生スピーカ（2a）
の前段に設けられた補正用フィルタ（10a）の係数とし
て、前記したように導出されたフィルタ係数が設定され
ると共に、他の各再生スピーカ（2b）〜（2d）を１個ず
つ順次に音源スピーカとした場合について前記した測定
が同様に繰り返され、第３図に示すように各再生スピー
カ（2b）〜（2d）の前段にそれぞれ設けられた補正用フ
ィルタ（10b）〜（10d）の係数の設定が行われる。
ところで、第３図において、（11）はチューナ、CDプ
レーヤなどの音響ソース、（12）はプリアンプ、（13）
は残響回路である。
レーヤなどの音響ソース、（12）はプリアンプ、（13）
は残響回路である。
従って、前記実施例によると、音響室（１）の壁、床
の材質の変化やスピーカ配置の変化などの室内環境の変
化が生じた場合に、従来のように環境の変化毎に室内に
マイクロホンを設置して周波数特性を測定する必要がな
く、既設の再生スピーカ（2a）〜（2d）を使って音響室
の周波数応答関数を測定して補正用フィルタ（10a）〜
（10d）の係数を導出することができ、また、その補正
用フィルタ（10a）〜（10d）の係数導出にあたってフー
リエ変換を用いたことによって、周波数帯域を細分化し
た処理を行うことができるため、従来に比べ、簡単に短
時間で正確な音響周波数特性の補正を行うことができ、
室内環境の変化に容易に対処することが可能となる。
の材質の変化やスピーカ配置の変化などの室内環境の変
化が生じた場合に、従来のように環境の変化毎に室内に
マイクロホンを設置して周波数特性を測定する必要がな
く、既設の再生スピーカ（2a）〜（2d）を使って音響室
の周波数応答関数を測定して補正用フィルタ（10a）〜
（10d）の係数を導出することができ、また、その補正
用フィルタ（10a）〜（10d）の係数導出にあたってフー
リエ変換を用いたことによって、周波数帯域を細分化し
た処理を行うことができるため、従来に比べ、簡単に短
時間で正確な音響周波数特性の補正を行うことができ、
室内環境の変化に容易に対処することが可能となる。
なお、前記実施例では、音源スピーカを除く再生スピ
ーカそのものを受音マイクロホンとして使用する場合に
ついて説明したが、これらの再生スピーカに付設した付
設マイクロホンを受音マイクロホンとしてもよいのは勿
論である。
ーカそのものを受音マイクロホンとして使用する場合に
ついて説明したが、これらの再生スピーカに付設した付
設マイクロホンを受音マイクロホンとしてもよいのは勿
論である。
［発明の効果］ 本発明によれば、再生スピーカ等の既設機器のみを用
いて簡単に且つ短時間で音響周波数特性の補正を行うこ
とができ、更に、音響室内で１個ずつ順次に音源スピー
カとなる各再生スピーカ毎に当該１個の再生スピーカに
ついてフーリエ変換を用いて複数の受音周波数応答関数
を得た上で、それら複数の各受音周波数応答関数を平均
化して当該音響室内における測定周波数応答関数を算出
しているので、反射音や残響音等という音響周波数特性
に影響を与える各種条件が存在する音響室内の受音点で
実際に聴取した場合の周波数応答関数に近い測定周波数
応答関数を得ることができるとともに、最終的に得られ
たフィルタ係数を当該係数算出時に音源スピーカとして
使用中の再生スピーカの前段に設けた補正用フィルタに
ついての係数とし、そのような係数の算出を各再生スピ
ーカを１個ずつ順次に音源スピーカとして使用すること
により行っているので、音響室内における各再生スピー
カの配置環境を考慮した音響周波数特性の補正を各再生
スピーカ毎に個別に反映して正確に行うことができる。
いて簡単に且つ短時間で音響周波数特性の補正を行うこ
とができ、更に、音響室内で１個ずつ順次に音源スピー
カとなる各再生スピーカ毎に当該１個の再生スピーカに
ついてフーリエ変換を用いて複数の受音周波数応答関数
を得た上で、それら複数の各受音周波数応答関数を平均
化して当該音響室内における測定周波数応答関数を算出
しているので、反射音や残響音等という音響周波数特性
に影響を与える各種条件が存在する音響室内の受音点で
実際に聴取した場合の周波数応答関数に近い測定周波数
応答関数を得ることができるとともに、最終的に得られ
たフィルタ係数を当該係数算出時に音源スピーカとして
使用中の再生スピーカの前段に設けた補正用フィルタに
ついての係数とし、そのような係数の算出を各再生スピ
ーカを１個ずつ順次に音源スピーカとして使用すること
により行っているので、音響室内における各再生スピー
カの配置環境を考慮した音響周波数特性の補正を各再生
スピーカ毎に個別に反映して正確に行うことができる。
第１図ないし第３図は本発明の音響周波数特性の補正方
法の第１実施例を示し、第１図は周波数特性の測定系の
ブロック図、第２図は第１図の動作説明図、第３図は高
忠度音場再生システムのブロック図、第４図は一般の立
体音場再生用のスピーカの室内配置例を示す斜視図であ
る。 （１）……音響室、（2a）〜（2d）……再生スピーカ、
（7a）〜（7c）……FFT、（８）……演算部、（９）…
…逆フーリエ変換部。
法の第１実施例を示し、第１図は周波数特性の測定系の
ブロック図、第２図は第１図の動作説明図、第３図は高
忠度音場再生システムのブロック図、第４図は一般の立
体音場再生用のスピーカの室内配置例を示す斜視図であ
る。 （１）……音響室、（2a）〜（2d）……再生スピーカ、
（7a）〜（7c）……FFT、（８）……演算部、（９）…
…逆フーリエ変換部。
Claims (1)
- 【請求項１】音響室内に立体音場再生用の再生スピーカ
を少なくとも３個配設し、前記各再生スピーカを１個ず
つ順次に音源スピーカとして使用する一方、前記音源ス
ピーカとして使用中の再生スピーカを除く他の各再生ス
ピーカ又は該他の各再生スピーカに付設した付設マイク
ロホンを、受音マイクロホンとして使用し、前記音源ス
ピーカとして使用中の再生スピーカから放射した信号音
を前記各受音マイクロホンにより受音し、それら各受音
マイクロホンの出力信号をそれぞれフーリエ変換して前
記各受音マイクロホンごとの受音周波数応答関数を算出
するとともに、それら複数の受音周波数応答関数の平均
を前記音響室の測定周波数応答関数として算出し、その
後、予め設定した前記音響室の設定周波数応答関数を前
記測定周波数応答関数により割ってフイルタ周波数応答
関数を導出し、このフイルタ周波数応答関数を逆フーリ
エ変換してフイルタ係数を導出し、そのフィルタ係数を
前記音源スピーカとして使用中の再生スピーカの前段に
設けた補正用フイルタの係数とすることを特徴とする音
響周波数特性の補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012837A JP2714098B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 音響周波数特性の補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012837A JP2714098B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 音響周波数特性の補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02193500A JPH02193500A (ja) | 1990-07-31 |
| JP2714098B2 true JP2714098B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=11816495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1012837A Expired - Fee Related JP2714098B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 音響周波数特性の補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714098B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2870562B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1999-03-17 | 日本ビクター株式会社 | 音像定位制御の方法 |
| JP2723001B2 (ja) * | 1993-07-16 | 1998-03-09 | ヤマハ株式会社 | 音響特性補正装置 |
| KR100532452B1 (ko) * | 2003-07-22 | 2005-11-30 | 삼성전자주식회사 | 음성신호 재생 시스템 및 음성신호 재생방법 |
| JP4665722B2 (ja) * | 2005-11-09 | 2011-04-06 | ヤマハ株式会社 | スピーカアレイシステムおよび校正方法 |
| CN109696660B (zh) * | 2019-01-21 | 2024-03-22 | 广西科技大学 | 一种检测自由声场传声筒幅值灵敏度与相位精确测量方法 |
| JP2021196582A (ja) | 2020-06-18 | 2021-12-27 | ヤマハ株式会社 | 音響特性の補正方法および音響特性補正装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60254997A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Pioneer Electronic Corp | 車室内の音響特性測定方法 |
| JPS6165700A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車載用スピ−カ装置 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1012837A patent/JP2714098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02193500A (ja) | 1990-07-31 |
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