JPH1127786A - Power supply impedance conversion circuit - Google Patents

Power supply impedance conversion circuit

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JPH1127786A
JPH1127786A JP18774897A JP18774897A JPH1127786A JP H1127786 A JPH1127786 A JP H1127786A JP 18774897 A JP18774897 A JP 18774897A JP 18774897 A JP18774897 A JP 18774897A JP H1127786 A JPH1127786 A JP H1127786A
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power supply
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Tomiyuki Kimura
富至 木村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply sufficient drive current to a connected device by making an AC input impedance at a power supply terminal theoretically infinite with respect to an AC input signal, while maintaining low a DC power supply output impedance from an input jack. SOLUTION: This power supply impedance conversion circuit, that supplies a DC drive power, superimposed on a signal line from an input jack 1 to a device connected to an input jack, is provided with an in-phase amplifier 3 that receives an AC input signal received from the connected device via the input jack 1 and produces an AC signal with in-phase and the same amplitude as those of the AC input signal. Further, 1st and 2nd load resistors R1, R2 are connected in series between a DC power supply +E and a power supply output terminal 1b of the input jack 1 and the AC signal with the same phase, and the same amplitude as those of the AC input signal and produced from the in-phase amplifier 3 is applied to a connecting point A between the 1st and 2nd load resistors R1, R2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロホン入力や
ライン入力などを有する電気機器もしくはボードにおけ
る電源供給インピーダンス変換回路に関し、さらに詳し
く言えば、例えばパソコン用音源ボードのマイク入力端
子に比較的大きな駆動電流を必要とするマイクロホンを
接続して使用する場合、外部電源に頼ることなく、その
音源ボード側からマイクロホンに駆動電流を供給するこ
とができるようにした電源供給インピーダンス変換回路
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply impedance conversion circuit in an electric device or a board having a microphone input, a line input, and the like. More specifically, for example, a relatively large driving current is supplied to a microphone input terminal of a personal computer sound source board. The present invention relates to a power supply impedance conversion circuit that can supply a drive current to a microphone from its sound source board side without relying on an external power supply when a microphone that needs to be connected is used.

【0002】[0002]

【従来の技術】入力ジャックに接続された接続機器とし
ての例えばマイクロホンに対して、その入力ジャックか
ら電源を供給するにあたって、そのマイクロホンが2線
式の場合には、信号ラインに電源を重畳させて供給する
ことになる。
2. Description of the Related Art When power is supplied from an input jack to, for example, a microphone as a connection device connected to the input jack, when the microphone is a two-wire system, power is superimposed on a signal line. Will be supplied.

【0003】その際、入力インピーダンスをマッチング
させるため、従来においては、入力ジャック側の電源供
給回路にも大きな抵抗を入れるようにしている。そのた
め、入力ジャックの電源出力用端子からマイクロホンに
供給される電流は、その大きな抵抗によって規制される
ことになる。
[0003] At that time, in order to match the input impedance, a large resistance is conventionally provided in the power supply circuit on the input jack side. Therefore, the current supplied to the microphone from the power output terminal of the input jack is regulated by the large resistance.

【0004】例えば、パソコンの音源ボード用としての
コンデンサマイクロホンには、入力インピーダンスとし
て1〜2.2kΩが指定されていることが多い。そのコ
ンデンサマイクロホンが2線式の場合、その単頭プラグ
が3極であるにしても、チップとリングとが配線上ショ
ートされているため、そのリングに接続される電源の出
力インピーダンスにも信号の入力インピーダンスが並列
に入ることになる。
For example, a condenser microphone for a sound source board of a personal computer often specifies an input impedance of 1 to 2.2 kΩ. When the condenser microphone is a two-wire type, even if the single-head plug has three poles, the signal and the output impedance of the power supply connected to the ring are also short because the tip and the ring are short-circuited on the wiring. The input impedance will be in parallel.

【0005】一般に、入力感度を確保しようとすると、
入力インピーダンスとして2kΩ以上の抵抗値が必要と
されている。ここで、入力ジャック側の電源電圧がDC
+5Vで、接続されたマイクロホンの動作電圧が2V以
上であるとすると、リング端子からの電流は最大でも
1.5mAしか取り出せないことになる。
In general, when trying to secure input sensitivity,
A resistance value of 2 kΩ or more is required as an input impedance. Here, the power supply voltage on the input jack side is DC
If the operating voltage of the connected microphone is +5 V and the operating voltage of the connected microphone is 2 V or more, only 1.5 mA at maximum can be taken out of the current from the ring terminal.

【0006】この電流値は、通常のコンデンサマイクロ
ホンであれば十分な電流値と言えるが、例えばエコー回
路など10mA程度の電流が必要な回路が内蔵されてい
るマイクロホンやワイヤレスマイクのレシーバなどを使
用するときには、電流不足となるため、従来ではそれぞ
れ別電源を用意するようにしている。
This current value can be said to be a sufficient current value for a normal condenser microphone. For example, a microphone or a receiver of a wireless microphone which incorporates a circuit requiring a current of about 10 mA such as an echo circuit is used. In some cases, a shortage of current occurs, so that conventionally, separate power supplies are prepared.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、別個に
電源を用意することはきわめて不便であり、また、それ
だけコスト負担も増えることになる。これは、接続機器
側の単頭プラグが2極式でも同様な問題が発生する。
However, it is extremely inconvenient to prepare a separate power supply, and the cost burden increases accordingly. This causes a similar problem even if the single-head plug on the connection device side is a two-pole type.

【0008】例えば10〜15mA程度の電流が必要と
される高付加価値マイクロホンなどを別電源を必要とす
ることなく、入力ジャックより供給される電源で動作で
きるようになればきわめて便利である。
For example, it would be very convenient if a high value-added microphone that required a current of about 10 to 15 mA could be operated with a power supplied from an input jack without requiring a separate power supply.

【0009】そこで、本発明の目的は、入力ジャックか
らの直流電源出力インピーダンスは低く抑えながら、他
方において交流入力信号に対しては電源端子の交流入力
インピーダンスを理論的に無限大として、接続機器に十
分な駆動電流を供給することができるようにした電源供
給インピーダンス変換回路を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the DC power supply output impedance from the input jack while keeping the AC input impedance of the power supply terminal theoretically infinite with respect to the AC input signal, so that the connection equipment can be connected. It is an object of the present invention to provide a power supply impedance conversion circuit capable of supplying a sufficient drive current.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、2極もしくは3極の入力ジャックより、
同入力ジャックに接続される接続機器に対してその直流
駆動電源を信号ラインに重畳させて供給する電源供給イ
ンピーダンス変換回路において、上記接続機器から上記
入力ジャックを介して入力される交流入力信号を受け
て、同交流入力信号と同相・同振幅(同レベル)の交流
信号を生成する同相アンプを備えているとともに、直流
電源部と上記入力ジャックの電源出力用端子との間に第
1および第2の2つの負荷抵抗を直列に接続し、上記同
相アンプにて生成された上記交流信号を上記第1および
第2の負荷抵抗間の接続点に印加することを特徴として
いる。
To achieve the above object, the present invention provides a two-pole or three-pole input jack.
In a power supply impedance conversion circuit for supplying a DC drive power to a connected device connected to the input jack by superimposing the DC drive power on a signal line, the power supply impedance conversion circuit receives an AC input signal input from the connected device via the input jack. A common-mode amplifier for generating an AC signal having the same phase and the same amplitude (same level) as the same AC input signal, and a first and a second power supply between the DC power supply unit and the power output terminal of the input jack. Are connected in series, and the AC signal generated by the in-phase amplifier is applied to a connection point between the first and second load resistors.

【0011】この構成によれば、交流入力信号とまった
く同じである同相・同振幅(同レベル)の交流信号が電
源ラインの負荷抵抗に重畳されるため、電源出力端子に
交流入力信号が加えられたとしても、交流信号について
はその負荷抵抗の両端は同電位となるため、すなわち交
流入力信号に対するインピーダンスが無限大となるた
め、直流電源部に対して交流入力信号が流れ込まない。
According to this configuration, an AC signal having the same phase and the same amplitude (same level) as the AC input signal is superimposed on the load resistance of the power supply line, so that the AC input signal is applied to the power supply output terminal. Even if the AC signal has both ends of the load resistance at the same potential, that is, the impedance to the AC input signal becomes infinite, the AC input signal does not flow into the DC power supply unit.

【0012】本発明において、同相アンプにはトランジ
スタのエミッタフォロワ回路もしくは上記交流入力信号
を所定に増幅するオペアンプが用いられるが、オペアン
プの場合にはヘッドアンプを兼用することができる。
In the present invention, an emitter follower circuit of a transistor or an operational amplifier for amplifying the AC input signal in a predetermined manner is used as the in-phase amplifier. In the case of the operational amplifier, a head amplifier can also be used.

【0013】なお、入力ジャックは2極式もしくは3極
式のいずれでもよいが、3極式入力ジャックを使用すれ
ば、接続機器側が2線式でも3線式でも接続機器に影響
を与えることなく、入力感度を確保しながら、大電流を
接続機器に供給することができ、また、特に電源を必要
としない例えばダイナミックマイクロホンなどの2極の
モノラルプラグにも対応することができる。
The input jack may be either a two-pole type or a three-pole type. However, if a three-pole type input jack is used, it does not affect the connected device regardless of whether the connected device side is a two-wire type or a three-wire type. Thus, a large current can be supplied to the connected device while securing the input sensitivity, and a dual-pole monaural plug such as a dynamic microphone that does not particularly require a power supply can be supported.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明の技術的思想をより
よく理解するうえで、図面を参照しながら、その実施の
形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, for better understanding of the technical concept of the present invention, an embodiment will be described with reference to the drawings.

【0015】図1には第1実施例としての電源供給イン
ピーダンス変換回路の回路図が示されており、この実施
例においては、入力ジャック1として3.5φステレオ
ミニジャックが用いられている。すなわち、この入力ジ
ャック1はチップ受け端子1aと、電源出力用リング受
け端子1bと、コモン端子としてのスリーブ受け端子1
cとを備えている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply impedance conversion circuit according to a first embodiment. In this embodiment, a 3.5 mm stereo mini jack is used as an input jack 1. That is, the input jack 1 has a chip receiving terminal 1a, a power output ring receiving terminal 1b, and a sleeve receiving terminal 1 as a common terminal.
c.

【0016】これに対して、図示されていない接続機器
としての例えばマイクロホン側には、チップ2a、リン
グ2bおよびスリーブ2cを有する3極式の単頭プラグ
が用いられている。この場合、チップ2aとリング2b
は配線上ショートされて2線式となっており、その一方
のラインが電源線VLと直流阻止用のコンデンサを有す
る信号線SLとに分岐されている。
On the other hand, a three-pole single-head plug having a tip 2a, a ring 2b and a sleeve 2c is used, for example, on the microphone side as a connection device (not shown). In this case, the tip 2a and the ring 2b
Is short-circuited on a wiring to form a two-wire system, and one of the lines is branched into a power supply line VL and a signal line SL having a capacitor for blocking direct current.

【0017】チップ受け端子1aより入力される交流入
力信号はカップリングコンデンサC1を介して同相アン
プとしてのNPNトランジスタ3のベースに印加され、
そのエミッタフォロワ回路により、その交流入力信号と
同相・同レベルの交流信号が生成され、トランジスタ3
のエミッタより出力される。
An AC input signal input from the chip receiving terminal 1a is applied to the base of an NPN transistor 3 as an in-phase amplifier via a coupling capacitor C1,
The emitter follower circuit generates an AC signal having the same phase and the same level as the AC input signal.
Output from the emitter.

【0018】また、電源供給源としての直流電源部+E
と電源出力用リング受け端子1bとの間に第1負荷抵抗
R1と第2負荷抵抗R2とが直列に接続されている。ト
ランジスタ3のエミッタより出力される上記の同相・同
レベルの交流信号がカップリングコンデンサC2より取
り出され、第1および第2負荷抵抗R1,R2の接続点
Aに印加される。
A DC power supply unit + E as a power supply source
A first load resistor R1 and a second load resistor R2 are connected in series between the power supply ring receiving terminal 1b and the power output ring receiving terminal 1b. The in-phase and same-level AC signal output from the emitter of the transistor 3 is extracted from the coupling capacitor C2 and applied to the connection point A between the first and second load resistors R1 and R2.

【0019】この実施例において、マイクロホン(接続
機器)側が2線式であるため、入力ジャック1の電源出
力用リング受け端子1bにも交流入力信号が加えられる
ことになるが、第1および第2負荷抵抗R1,R2の接
続点Aには、その交流入力信号と全く同じ同相・同レベ
ルの交流信号が印加されているため、第1負荷抵抗R1
の両端の電圧は同電位となる。
In this embodiment, since the microphone (connecting device) side is a two-wire type, an AC input signal is also applied to the power output ring receiving terminal 1b of the input jack 1, but the first and second AC input signals are applied. Since the AC signal having the same phase and the same level as the AC input signal is applied to the connection point A of the load resistors R1 and R2, the first load resistor R1
Have the same potential.

【0020】したがって、第1負荷抵抗R1には交流入
力信号が流れず、見かけ上、第1負荷抵抗R1はその交
流入力信号に対して無限大の抵抗を示すことになる。こ
のため、第1および第2負荷抵抗R1,R2に例えば1
00Ω程度の抵抗値を設定したとしても、直流電源部+
Eに交流入力信号が流れ込むことはない。なお、第1負
荷抵抗R1と第2負荷抵抗R2は必ずしも同一の抵抗値
である必要はない。
Therefore, no AC input signal flows through the first load resistor R1, and the first load resistor R1 appears to have an infinite resistance to the AC input signal. Therefore, the first and second load resistors R1 and R2 have, for example, 1
Even if a resistance value of about 00Ω is set, the DC power supply +
No AC input signal flows into E. Note that the first load resistance R1 and the second load resistance R2 do not necessarily have to have the same resistance value.

【0021】なお、トランジスタ3のエミッタフォロワ
回路にて生成された交流信号をそのまま同トランジスタ
3のエミッタより出力させることにより、信号源インピ
ーダンスも低くなり、ノイズにも有利になる。
By outputting the AC signal generated by the emitter follower circuit of the transistor 3 from the emitter of the transistor 3 as it is, the signal source impedance is reduced, which is advantageous for noise.

【0022】また、この入力ジャック1の交流入力信号
に対する入力インピーダンスは、トランジスタ3のベー
スに接続される抵抗をR3,R4とすると、 R3×R4/(R3+R4) により設定される。
The input impedance of the input jack 1 with respect to the AC input signal is set by R3 × R4 / (R3 + R4) where R3 and R4 are resistors connected to the base of the transistor 3.

【0023】そのとき、抵抗R3,R4を同じ値で任意
に選択することにより、必要な入力インピーダンスを設
定することができる。なお、抵抗R3,R4を同じ値と
する理由は、トランジスタ3の動作点を電源電圧(+
E)の1/2に設定して最大入力電圧をできるだけ大き
くとるためである。
At this time, the required input impedance can be set by arbitrarily selecting the resistors R3 and R4 with the same value. The reason why the resistors R3 and R4 have the same value is that the operating point of the transistor 3 is set to the power supply voltage (+
This is because the maximum input voltage is set as large as possible by setting to 1 / of E).

【0024】次に、図2に示されている第2実施例につ
いて説明する。この第2実施例においては、同相アンプ
としてオペアンプ4が用いられており、その他の点、す
なわち入力ジャック1、接続機器側の単頭プラグ2、お
よび直流電源部+Eと電源出力用リング受け端子1bと
の間に第1負荷抵抗R1と第2負荷抵抗R2とが直列に
接続されている点については上記第1実施例と同じであ
る。
Next, a second embodiment shown in FIG. 2 will be described. In the second embodiment, an operational amplifier 4 is used as a common-mode amplifier, and other points, namely, an input jack 1, a single-head plug 2 on a connected device side, a DC power supply unit + E and a power receiving ring receiving terminal 1b The point that the first load resistor R1 and the second load resistor R2 are connected in series is the same as in the first embodiment.

【0025】この実施例によると、オペアンプ4の同相
入力端子4aはカップリングコンデンサC1を介して入
力ジャック1のチップ受け端子1aに接続されている。
また、同オペアンプ4の出力端子4cと反転入力端子4
bとの間には帰還抵抗R5が接続されているとともに、
その反転入力端子4bはカップリングコンデンサC2を
介して第1負荷抵抗R1と第2負荷抵抗R2の接続点A
に接続されている。
According to this embodiment, the in-phase input terminal 4a of the operational amplifier 4 is connected to the chip receiving terminal 1a of the input jack 1 via the coupling capacitor C1.
The output terminal 4c and the inverting input terminal 4 of the operational amplifier 4
b, a feedback resistor R5 is connected,
The inverting input terminal 4b is connected to a connection point A between the first load resistor R1 and the second load resistor R2 via a coupling capacitor C2.
It is connected to the.

【0026】入力ジャック1のチップ受け端子1aより
入力された交流入力信号は、オペアンプ4の同相入力端
子4aに入力され、このオペアンプ4において(R5+
R2)/R2倍に増幅され、その出力端子4cから出力
される。
The AC input signal input from the chip receiving terminal 1a of the input jack 1 is input to the in-phase input terminal 4a of the operational amplifier 4, where the signal (R5 +
R2) / R2 times and amplified from its output terminal 4c.

【0027】このとき、オペアンプ4の反転入力端子4
bは同相入力端子4aと同じ動作をし、その追従性はオ
ープンゲインによって決まるため、反転入力端子4bに
は同相入力端子4aに入力された交流入力信号と同相・
同レベルの交流信号が現れ、この交流信号がカップリン
グコンデンサC2を介して第1負荷抵抗R1と第2負荷
抵抗R2の接続点Aに加えられる。
At this time, the inverting input terminal 4 of the operational amplifier 4
b operates in the same manner as the in-phase input terminal 4a, and its followability is determined by the open gain. Therefore, the inverting input terminal 4b has the same phase as the AC input signal input to the in-phase input terminal 4a.
An AC signal of the same level appears, and this AC signal is applied to a connection point A between the first load resistor R1 and the second load resistor R2 via the coupling capacitor C2.

【0028】したがって、上記第1実施例と同じく、入
力ジャック1の電源出力用リング受け端子1bに交流入
力信号が加えられたとしても、上記接続点に印加される
同相・同レベルの交流信号により、第1負荷抵抗R1の
両端の電圧は同電位とされるため、第1負荷抵抗R1に
は交流入力信号が流れない。
Therefore, as in the first embodiment, even if an AC input signal is applied to the power output ring receiving terminal 1b of the input jack 1, the same-phase and same-level AC signal applied to the connection point is used. Since the voltages at both ends of the first load resistor R1 have the same potential, no AC input signal flows through the first load resistor R1.

【0029】この第2実施例のインピーダンス変換回路
の入力インピーダンスは、オペアンプ4の同相入力端子
4aと直流電源部+Eとの間に接続されている抵抗R6
により任意に設定される。また、この第2実施例のイン
ピーダンス変換回路によれば、オペアンプ4の出力端子
4cから、交流入力信号を(R5+R2)/R2倍に増
幅した出力信号が得られるため、ヘッドアンプも兼ねる
ことができ、ノイズにも有利となる。
The input impedance of the impedance conversion circuit of the second embodiment is equal to the resistance R6 connected between the in-phase input terminal 4a of the operational amplifier 4 and the DC power supply + E.
Is set arbitrarily. Further, according to the impedance conversion circuit of the second embodiment, an output signal obtained by amplifying the AC input signal by (R5 + R2) / R2 times can be obtained from the output terminal 4c of the operational amplifier 4, so that it can also serve as a head amplifier. This is also advantageous for noise.

【0030】上記各実施例において、例えば直流電源部
+Eの電源電圧が5V、接続機器の動作電圧が2Vであ
る場合、第1負荷抵抗R1と第2負荷抵抗R2の各抵抗
値を例えば100Ωとすれば、最大15mAの電流をそ
の接続機器に供給することができる。また、このインピ
ーダンス変換回路は、マイク入力端子をはじめとして、
ライン入力端子など、あらゆる音声信号入力端子に適用
可能である。
In each of the above embodiments, for example, when the power supply voltage of the DC power supply unit + E is 5 V and the operating voltage of the connected equipment is 2 V, the respective resistance values of the first load resistor R1 and the second load resistor R2 are set to 100Ω, for example. Then, a maximum current of 15 mA can be supplied to the connected device. In addition, this impedance conversion circuit, including the microphone input terminal,
It can be applied to any audio signal input terminal such as a line input terminal.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力インピーダンスに左右されることなく、また、入力
信号レベルに影響を与えることなく、接続機器に対して
大きな駆動電流を供給することができる。したがって、
例えばエコー回路などの付加機能を有するマイクロホン
などの接続機器を別電源に頼ることなく、動作させるこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
A large drive current can be supplied to the connected device without being affected by the input impedance and without affecting the input signal level. Therefore,
For example, a connected device such as a microphone having an additional function such as an echo circuit can be operated without relying on a separate power supply.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示した回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例を示した回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力ジャック 1a チップ受け端子 1b 電源出力用リング受け端子 1c コモン端子 2 接続機器側の単頭プラグ 2a チップ 2b リング 2c スリーブ R1,R2 負荷抵抗 3 トランジスタ 4 オペアンプ REFERENCE SIGNS LIST 1 input jack 1a chip receiving terminal 1b power output ring receiving terminal 1c common terminal 2 single-head plug on connected device side 2a chip 2b ring 2c sleeve R1, R2 load resistance 3 transistor 4 operational amplifier

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2極もしくは3極の入力ジャックより、
同入力ジャックに接続される接続機器に対してその直流
駆動電源を信号ラインに重畳させて供給する電源供給イ
ンピーダンス変換回路において、上記接続機器から上記
入力ジャックを介して入力される交流入力信号を受け
て、同交流入力信号と同相・同振幅の交流信号を生成す
る同相アンプを備えているとともに、直流電源部と上記
入力ジャックの電源出力用端子との間に第1および第2
の2つの負荷抵抗を直列に接続し、上記同相アンプにて
生成された上記交流信号を上記第1および第2の負荷抵
抗間の接続点に印加することを特徴とする電源供給イン
ピーダンス変換回路。
1. A two-pole or three-pole input jack,
In a power supply impedance conversion circuit for supplying a DC drive power to a connected device connected to the input jack by superimposing the DC drive power on a signal line, the power supply impedance conversion circuit receives an AC input signal input from the connected device via the input jack. And an in-phase amplifier for generating an AC signal having the same phase and the same amplitude as the same AC input signal, and a first and a second power supply between the DC power supply section and the power output terminal of the input jack.
Wherein the two load resistors are connected in series, and the AC signal generated by the common-mode amplifier is applied to a connection point between the first and second load resistors.
【請求項2】 上記同相アンプがトランジスタのエミッ
タフォロワ回路からなることを特徴とする請求項1に記
載の電源供給インピーダンス変換回路。
2. The power supply impedance conversion circuit according to claim 1, wherein said common-mode amplifier comprises an emitter follower circuit of a transistor.
【請求項3】 上記同相アンプが上記交流入力信号を所
定に増幅するオペアンプからなることを特徴とする電源
供給インピーダンス変換回路。
3. The power supply impedance conversion circuit according to claim 1, wherein said common-mode amplifier comprises an operational amplifier for amplifying the AC input signal in a predetermined manner.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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