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2015年07月02日

ACアダプター

 先日、リサイクルショップで昔で言うラジカセなるものを買った。この商品には最初からACアダプターが付いていない。以前、こう言う機器などは電源内蔵型が多かったが、最近は電源外付けタイプが多い。外付けだと海外販売に有利で、機器の電源仕様を変えず、その国に合ったアダプターだけを用意すればいい。そうすることによってコストを掛けずに手広く販売が出来るわけだ。今始まった訳では無いけれど世の中、いろいろなところでグローバル化が進んでいる。
 この商品にACアダプターは付いてはいなかったが、今までに購入した商品を廃棄する時、ACアダプターだけは捨てずに取って置いてある。単純な回路なので寿命以外で壊れることも無いだろうとジャンクボックスに入れてある。ようは捨てられずに取ってあるとも言う。そのジャンクボックスの中を探して見るが、以外と12Vがない。この機器の要求電圧は13Vであるが、そんな電圧要求聞いたことが無い。通常出力は±5%の誤差があるから12Vでは上限12.6V、そうすると12Vのアダプターを探せば良いわけだ。ジャンク品は沢山あるのだから絶対12Vもあると思って探してみたが、現実はそうでは無かった。意外と12Vがなく、1.5V,2V,3V,5V,7V,9V等様々である。まさにいろいろである。困り果てたところで、ラジコン用バッテリー充電に使っていた充電器を見つけ、表示電圧を見ていると12Vであった。これしか見つからなかったので、これを使用することにした。早速動かそうとアダプターのプラグを購入した製品に差して見るが、これが入らない。電源プラグの種類は沢山存在するが、電圧でほぼ統一されていると思っていたがそうでは無かった。外形は合っているのだが内径で引っかかっている。筒状になっているプラグの内径側でサイズが合わないようだ。その後で気がついたのだが、パソコンの外付けHDDの電源は全て12Vであった。だから差してみたが、このプラグも入らない。12Vアダプター(AC-DC電圧変換)をネットで調べて見ると、どうも内径サイズに2種類あるようだ。内径2.1mmφと2.5mmφで外径は両方共に5.5mmφである。


IMG_3059b.JPG
左が内径2.1mmφ、右が2.5mmφ


 また他にも解ったことがある。それはDC側のプラグサイズには沢山の種類が存在すると言うこと。電気系も機械系も世界標準が進んでいると思っていたが、こんな所に穴があったのだ。商業活動を急いだのかコミュニケーションが足らないのか、他にもまだまだこう言うケースはいっぱいあるんだと思われる。電源アダプターについてアマゾンで調べて見たが、2.5mmφのアダプターは無かった。どうも日本では内径2.1mmφが標準になっているようだ。内径2.5mmφは海外仕様のものらしい。いつもの部品調達場所、秋月電子に行って見ると、そこには内径2.1mmφ→2.5mmφ変換プラグなるものが存在していた。一個100円、さすがに部品の宝庫、いざという時に頼りになる。ついでに標準プラグ単体も購入し直づけしよう。これは一個50円。送料500円は部品代と比べれば高いが、秋葉原に買い出しに行ったと思えば安いものである。早速購入する。

IMG_3038b.JPG
DCプラグ変換プラグと標準DCプラグ


 翌日配達状況を調べるが、まだ準備段階であった。少し日数が掛かるのかと思っていたら、翌日品物が届いた。配達情報が更新されていなかったのだ。早い、やっぱり頼りになるな。
 変換プラグを使って動かしてみるが、問題なく電源は供給されていた。次に標準プラグを付け替える作業に入る。電源アダプター本体は昔の外付けHDDD用のもので、12Vと5Vが出ている。ケーブルが結構な太さなのでプラグの樹脂部分に押し込めることが出来ない。故に外皮は剥かなければならないので、接続部分の強度を考え熱収縮チューブを使うことにする。熱収縮チューブに関しては何種類か在庫を持っていたが、在庫の4mmではケーブルが入らないのでサイズセットのものを購入し装着した。この中の6mmがフィットした。これはアマゾンで購入した。


IMG_3033b.JPG
アマゾンで購入した熱収縮チューブセット
サイズは、1.5mm,2.5mm,4.0mm,6.0mm,10.0mm,13mmの6種


 残念ながら昔の外付けHDD用の電源からはハムノイズが出て来た。

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アダプターケーブルと熱収縮チューブ、標準プラグのカバーと本体
ちなみに赤が12Vで黄色が5V、黒はアース

IMG_3045b.JPG
半田付けが終わり、
熱収縮チューブをライターの火で収縮させたところ














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2015年01月25日

FMトランスミッターの制作


車で音楽を良く聴くが、車の型式がちょっと古いのでラジオとCDしか着いてない。最近は音楽をCDで管理するのも再生するのも面倒なので、音楽ソースをデータとして管理している。ハイレゾ音楽も日増しに増えているのでデータ管理が主流になってる。その音楽を再生するにもカーステレオにはライン入力がない。と言うことで、車の中でMPプレイヤーを使って音楽を再生し、そしてその信号をFM波で飛ばし、ラジオで聴くことにした。
現在、使用フォーマットはmp3よりもwmaが圧倒的に多い。なぜならいろいろ調べてみると、wmaの方がレンジも広く音が良いと判断したからだ。
FM発信器について最初は既製のバッファローのトランスミッターを使ってみた。しかし、電波が弱くなかなか車中では拾ってくれない。また、音質も不明瞭で不満があり既製品はどれもこれも同じ様に見えたので、自作することにした。回路設計などは出来ないので、キットを探すことにする。秋葉原に購入しに行くのも大変なので、通販で見つけることにした。私がよく利用する通販は、秋月電子(部品)やコイズミ無線(スピーカー類)、エレキット(キット)などであるが、需要が少ないせいか秋月電子にトランスミッターは2点しかなかった。安い奴とちょっと高い奴。ちなみに、安い方はLC発信、高い方はPLLシンセサイザー。安い方の基板の写真を見てみると、如何にもって感がある。それにマイクが2個も着いている。うむ、何でもありタイプかと言う感じで、多分安物買いになるんだろうな思った。それに駆動が電池なので電源回路も着けなければならない。配線とかケースとかいろいろ悩んだ結果、トランスミッターのキットとしてはちょっとお高い\4,800の物を購入する。このモデルはCPUで周波数などを制御する。だから2行表示の液晶が付いている。この内容からするとマニアの好きそうな仕様である。説明では「新潟精密製FMトランスミッターモジュール使用」と書いてある。
発注後一日おいて商品は到着した。その日はいろいろ用事があったので翌日、組み立てに入る。キットを開封して唖然とした。部品点数が少ないのである。既に基板に配置されている部品がかなりある。これでは半完成品ではないか。梱包には組み立てマニュアルもついており、実写真も載っている。素人でも十分組み立て出来るタイプであるが、もう少しハードの技術的な情報も欲しかった。この製品はマニア向けなのか素人向けなのか良く解らない。プラモデル感覚で組み立てる。そもそもデジタル回路の組み立ては昔からプラモデル感覚である。組み立てそのものは短時間で終了する。いつも凡ミスするので念入りに部品配置を確認する。部品の足間隔がかなり狭いので半田付けには結構気を遣かった。この基板はスルホール基板と言う物で、穴には導電性の筒が入っており両面(表裏)を導通させている。そのせいか、半田ののりが悪かった。きちんと着いているかどうかが心配である。また足間隔も狭いので隣どうしがくっついていないかどうかの確認も必要である。念入りに確認はしているが確信も持てないままその作業に飽きてしまった。「はやくONせよ」と心の声が叫ぶ。いざ、電源投入。あれ?
何の変化もない。電源を抜いて再度目視確認。部品に触れてみるが熱くもない。液晶に何も表示されていないので動作してるかどうかの判断が付かない。初期投入で「FM Transmitter Freq=87.5Mhz」が表示されるとマニュアルには書いてある。少し悩みながら、トリマ(半固定抵抗)がついているだから何か変化があるかもと回して行くと、出た、液晶に文字が現れた。後でマニュアルを読み直してみると、「6.・・・電源を入れVR1を回し液晶が鮮明に表示する様にコントラスト調整を行います。」と書いてあった。マニュアルは読み飛ばし専門なので肝心な所が抜けてしまっていたのだ。上から下までゆっくり読むことが苦手である。トリマはほぼMax位置である。Maxではあまり意味が無いように思えるのだが。液晶に表示されたことはされたのだが、文字ではない。■である。どこかが間違っている。目視やらマニュアル見直しやらを繰り返す。原因が一向に解らない。キット製造元のホームページに載っている説明文をチェックする。内容は同梱されてきた印刷物と同じであるが、ホームページの写真は印刷物より鮮明である。画面を見ながら自分の基板と比較する。しばらく写真を眺める。そこではたと気づく。LSI(CPU)の向きが違う。LSI上にはピンクのドットマークが付いている。このマークを1番を表すマークと勘違いをしていた。だがそこは一番ではなかった。何のマークなんだ。LSIの短面には凹みのマークがあり、ここを基板上のソケットの凹みと合わせるのだ。ソケットの基板への取り付けの時はこの凹みマークを気にして取り付けたのに、本体装着時には別のマークに気を取られてしまっていた。初歩中の初歩のミスである。言い訳を言えば、キットを組み立てるのも久しぶりだったし、マークされているのは一番だと言う先入観があった。しかしそのマークは全く別物であった。とほほである。
LSIが正しくセットされたことで液晶にはマニュアル通りの文字が表示された。最初から正しくセットされていれば「何て簡単なキットなんだ。つまんないの。」となったことだろうが、自ら迷路に入ってしまい、十分と言っていいほど組み立て作業を楽しんだと思える。しかし、難しいところで悩むのなら致し方ないが、こんな単純なミスで迷うとは情けない。稼働を確認できたので実際に音楽ソースを流してみるが、電波はちゃんと飛んでおりラジカセで十分受信出来た。説明書を見ながら取りあえず発信周波数を変更する。プレイヤーの出力電流が小さいので、「Audio In Level」を100mVとする。デフォルトは200mVとなっている。後のパラメーターは今いち良く解らないのでそのままとする。
それでは早速、車で動かしてみよう。まだ12Vの電源ケーブルを購入してなかったので、持っている機器で代用する。AC100Vコンバーターで12Vを100Vに昇圧し、家庭用の12V DCアダプターで12Vに降圧する。何ともおかしな話ではあるが、今動かそうとするとこの方法しかない。プレイヤーはYUPITERUのカーナビYPB517siの音楽プレイヤー機能を使用する。電源供給が楽だし、立ち上げも早く選曲も楽だったので使用することにした。音楽を鳴らしてみる。何か変だ、音も変だし、ノイズだらけである。トランスミッターの組み立てで変なことをしたので狂ったか。どうやっても聴くに堪えられない。苦難去ってまた一難。どこかの調整がまずいのか。車から取り外しまた家でテストをすることにしよう。
取り外したトランスミッター+を家で鳴らしてみる。やはり同じノイズが出る。原因は供給電源ではないようだ。車のノイズでもない。トランスミッターの制御盤よりパラメーターの数値をいろいろ変えてみるが変化はない。音楽を停めてみる。それでもノイズが鳴り響く。もしかしたら音楽プレイヤーが問題なのではと疑う。ちょっと古いが音楽専用プレイヤー CREATIVEのZENに換えてみる。おや?ノイズが聞こえない。原因は音楽プレイヤーにあったのだ。カーナビのプレイヤー機能は、デッキとしては使えないことが解った。ZENはかなり前から使っており、バッテリーが少しへたって来ているがまだ現役である。このZENとガーミンのGPSは、昔の中国出張時の旅の友であったことを思い出す。音楽を聴きながら何カ所か調整をした。また入力電圧が低かったので、入力側に着いているアッテネーターをパスするように改造した。今は専用電源ケーブルも手に入り、車内の位置に関係なくラジオは電波を拾ってくれるので音楽を毎日楽しんでます。音はいい音だと思います。満足です。

基本仕様と調整箇所は次の通りです。
CPU:PIC16F648A(NS73Mコントロール、液晶表示、
            キー入力制御)
FM送信モジュール:新潟精密 NS73M
周波数:87.5MHz〜89.9MHz 100KHzステップ
入力:60KΩ、100%変調時 100mV/140mV/200mV 選択可
プリセット・メモリー・チャンネル:10チャンネル
                  不揮発メモリー
液晶表示器:16桁、2行
アンテナ:リード線またはBNC付きホイップアンテナ
電源:DC 8V〜15V 50mA
基板寸法:90mm x 55mm 1.6t両面ガラススルホール基板

制御盤より変更したパラメーター
Frequency 送信周波数 → 88.3MHzに変更
Charge Pump 発信器チャージポンプ電流 → 125μAに変更
               低中域の位相ノイズ低減、
               実際ノイズは消えた
               本当は1.25μAらしい
Audio In Level → アッテネーターを回避したがなお電圧が低く
            100mVへ変更

※写真をクリックすると拡大表示します

結線状態
ここではAC 100VからDC 12Vを取っている
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電源投入で液晶は周波数を表示
IMG_2265b.JPG


液晶表示器を外したところ
IMG_2267b.JPG


基板の裏側
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挿入ミスを犯したLSI
下のピンクのマークを一番と勘違い
IMG_2280b.JPG


黄色の輪の中に合わせる為の凹みマークがある
CPU00.jpg


作業で組み込んだ部品と改造位置
partslyout00.gif


基板を香水の箱に入れてみました(^^)
手前に立てかけてあるのはZENです
IMG_2287b.JPG



急いで取り寄せた電源ケーブル

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2014年09月22日

最近の音楽再生について(ハイレゾ)

最近、音楽再生にパソコンを使用しています。より原音に近い音で音楽を聴きたい、と言うかきれいな音で聴きたいと言う欲望からハイレゾ音楽をメインで聴いています。ハイレゾとはハイレゾリューションの略で、ディスプレイの解像度が高解像度であること意味しています。それを音楽に流用して高解像度音楽をハイレゾ音楽と言うようです。これはデジタル音楽に適用される表現です。デジタル音楽は、アナログ音源(自然音は全てアナログです)をサンプリング周波数で切って、その時の信号の大きさを量子化ビット数で表すものです。
サンプリングとは、調べたい母集団から、直接対象となる標本を抜き出す標本抽出方法です。ようするにサンプルを取るわけです。音楽の波形をサンプリング周波数で分割する、例えばCDの場合、サンプリング周波数は44.1kHzで、一秒間に44,100個に波形を輪切りにし、その時の信号の大きさを16bit(2の17乗 - 1)の値で表現します。このCDの情報量を超えたものをハイレゾ音楽と言います。現在では次に挙げるような種類があります。
・48kHz 24bit
・96kHz 24bit
・192kHz 24bit
・DSD64 2.8224MHz 1bit
・DSD128 5.6648MHz 1bit
下に行くほど装置も高価になり、再生も面倒になりますがより原音に近い音で再生できます。但し、最終的にデジタル・アナログ変換するデコーダーや再生するアンプ、スピーカーが良くないと意味がありません。私は取りあえず192kHz 24bitで止めています。最初聴いた時の感動は鳥肌もので、滑らかで繊細で艶があり、こんな音があったのかと思ったほどです。ハイレゾ音楽データはネットで購入でき、毎日のように新譜をチェックし購入しています。いつも使っているショップは、e-onkyo music ですが、他にも多数あるようです。値段的には1アルバム3,000前後、CDより高いのはそれより音が良いので仕方がないと思ってます。またCDプレイヤーでは音が荒く(古いせい?)機械的な音なので、パソコンに一度取り込んでパソコンで再生しています。取り込む機械もPureReadと言う機能の付いたパイオニアのドライブで、読み取りエラーが発生してもすぐにデータ補間せず読み取り調整し、読み取りデータの精度を上げると言うものです。この方法をとることにより、CD音楽もほぼ満足で聴いています。
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2014年07月27日

スピーカーボックス その2

前回はボックスの作製までを書きました。今回はその後の調整などを書きます。出来上がったスピーカーシステムで音楽を聴いていて何か音がこもっているような、つやも足りない、楽器の輪郭もぼやけて良く見えない。やはりフルレンジにサブコーンが付いていても高音が足りない。ましてフルレンジ4本で鳴っているので真ん中が膨らみ、中音の圧力に負け高音が引っ込んでしまっている。何とか高音を引っ張り出さなくては、と思いながら安易な方法としてツイータの追加を考えます。前のシステムで使っていたツイータが出番を待っていました。待っていたのは、FostexのSuper Tweeter FT50H。私のシステムには高価なものは使いません。(買えません(^^;)ほどほどのものでも使い方次第でそれなりの音は出ると思っています。一番肝心なのは全体のバランスです。高価なアンプに安いスピーカーシステムはそれなりのほどほどの音、安いアンプに高いスピーカーは論外で、安いアンプには安いスピーカーの方が良い音がします。音と言うのは原音から機器を通すことによってだんだん質が悪くなって行きます(例外はあります)。通る機器によって音楽ソースが歪んだりノイズが加わったり、左右の音が漏れたり、周波数特性により波形が変化したりといろいろです。中には結果OKと言うものもありますが。そこがまたオーディオのおもしろい所とも言えます。本編に戻します。ツイータの前に直列にハイパス用のコンデンサーを付けフルレンジと平行に接続します。ハイパスとは、高音は通すが低音は通さないと言うこと。コンデンサーは周波数によって抵抗値が変わるのでそれを利用してフィルターを作ります。フルに信号を入れるとツイータは壊れます。高音専用に作られているので、低音信号など入れたら振動板がそれこそ飛んできますね、きっと。コンデンサーとツイータの間には音量調整用アッテネータも付けます。フルレンジとツイータでは駆動能力が違いますから、調整を取って音圧のバランスを取ります。アッテネータを調整しながら聞き比べ、ベストのポジションを探ります。コンデンサーは1.5μF(マイクロファラッド)でカットオフ周波数は13KHz当たりです。ちなみに1.0μFでカットオフ周波数は20KHz、2.0μFでカットオフ周波数は10KHzです。計算式は、f=1/(2πRC)。fはカットオフ周波数(電圧が半減するところ)、Rはスピーカーのインピーダンスで普通は8Ω、Cはコンデンサーで単位はファラッド。単位で言えば、通常はファラッド(F)、1/1000でミリファラッド(mF)、1/1000000でマイクロファラッド(μF)、1/1000000000000でピコファラッド(pF)。1/1000毎に単位が変わります。逆に向かうと、mm -> m -> kmとか、容量のbyte -> K Byte -> M Byte -> G Byte - > T Byte とかがあります。私のシステムではアッテネータMax(抵抗値ゼロ)でバランスが取れました。あくまでも自分好みですが。低音についてはスピーカーを4本付けても、ダクト付けても計算数値も高いので案の定足りません。しばらくこの状態で聴いていましたが、私は低音が好きなので低音が欲しくなりました。今更付いているスピーカーを変える気は無いので、サブウーハを検討することにします。ネットでサブウーハについていろいろ調べ検討した結果、YAMAHAのサブウーハに決めました。型番はYST-SW325で、ヤマハ独自の方式により良質でパワフルな低音域を再生出来るとあります。システムの中に入っているのは20cmのウーハながら結構低音が出て来ており、ネットでの評判通りでした。接続としてはまずセオリー通り、アンプのライン出力からサブウーハのライン入力で始め、カット周波数、音量調整等をしながら聴き比べます。何だか音像が変です。ぼやけているとか、ずれているとか、もやっとしている感じです。入力信号の位相を反転させても音像が一致しません。あっちこっちばらばらな場所で鳴っています。再度調査、どうやら信号をライン出力からでは無く、直接メインアンプの出力からサブウーハへ入力させた方が良さそうです。微妙に信号がずれるようで、結果的に中高音と同期を取ることが肝心でした。アンプの出力信号を直接サブウーハの入力に入れる?ちょっと乱暴な話ですが、通常アンプの入力側の内部抵抗は大きいので、そんなに電流は流れないでしょうから、早速試します。先ほどと比べると断然良い音で鳴っています。先入観は駄目ですね、まさかアンプの出力をサブウーハのアンプの入力に入れるなんて、考えてもいませんでした。音の同期が取れ音像がはっきりしてきました。サブウーハ側で入力信号の位相反転を施し、カット周波数の調整を繰り返し、音量を変えながら試聴を2ヶ月ぐらいやって、現在ボリュームを触ること無く音楽を聴いています。今は取りあえず満足してますが、どうも高音がまだ足りない、低音にもパンチ力がない。また欲望がむくむくと起き出しています。30cmウーハで鳴らしてた頃は、身体に直接風を感じたし、身体が直に振動してました。今は低音は出ているのですが、身体には感じないのです。また、低音は無指向性なのでスピーカーの位置はさほど気にする必要は無いと言われていますが、位置は大事です。最初はアンプの位置関係もあり左寄りに置いてましたが、低音も左寄りに出てきており音楽が不自然でした。中央寄りに移動すると自然な音像に戻りました。センターに一つのウーハでも良いのでしょうが、やはり左右にウーハを配置した方がより良い鑑賞が出来るのではないでしょうか。
タグ:サウンド
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2014年07月19日

スピーカーボックスの作成

昨年スピーカーボックスを作りました。オーディオは好きで、学生時代からアンプ作ったりいろいろやっていました。スピーカーに関しては、以前使っていたボックスが3.11で水没してしまい使用不能になっていたからです。今回のボックスのサイズは、椅子に座った状態でちょうど耳の高さに音源がくるようトールボーイ型としました。サイズは140cm X 30cm X 40cm とちょっと大きめです。なぜこのサイズにしたかと言うと、3 X 6 の合板を使用し、余りが出ないように計算したらこのサイズになりました。細かい容量計算はしてません。箱は大きければ大きい方が良いと言うラフな考え方です。意外と見た目と音は比例しているようです。後は共振対策を十分取ればOKです。板取の図面を作成し、早速ホームセンターに出かけカットして貰います。ホームセンターのカッティングマシーンは大げさで、担当者も時間を掛けて切ってくれたので正確にカットされていると思い、そのまま組み立てましたが、組み立ての最終段階で「あれ!?」、そうです、カットは正確では無く、少しずつづれて(いや大分狂っている)直角も出て無くて、見た目は今一になってしまいました。自分でカッティングマシーンの操作できたら良かったんですが、そうはいきません。「まあっあ、音が出てくれれば良いか」と言うことで、見てくれは我慢することにしました。どうせ塗装もしないし、ボックスを眺める訳でもないし、音楽を聴くことが目的ですから。使用したスピーカーは、ダイトーボイスのDS-16F。安い割には評判が良く大分前にも単発で使ってました。今回は片チャン4本使用で合計8本です。前々からスピーカーを一杯くっつけたスピーカーユニットを作ってみたかったので、今回は8本のスピーカーを使いました。このスピーカーはコーンが薄く内圧で変形すると言われてますが、箱は大きめですので大丈夫でしょう。能率が良く仕様では92dB とありますが、昔は100dBって言うのがざらにあったような気がします。こんな事言うと年がばれてしまいますね。バスレフ方式にするのでダクトの計算をします。計算式はネットで検索しました。最適なダクトのサイズはなんか変です。foが85Hzなので箱の横サイズにダクトの横を合わせ計算すると、276 X 140 X 50mm当たりが妥当で、なんだか額縁みたいです。このサイズで共振周波数は76.0Hz。foが高いしボックスが大きいのでこんな形になってしまいました。欲をかいて少し奥行きのあるダクトを2種(60mm:72.9Hz,70mm:70.2Hz)作ることにし、後で聴き比べます。3日ぐらい掛け制作終了。早速音を出してみます。スピーカーケーブルはBELDENの8470 を使用します。このケーブルを使用すると音の解像度が良くなるようです。ダクト3種類を聴き比べるとやはり50mmが一番低音のしまりと出が良いようです。計算は合っていたようです。せっかく作ったけど、いらなくなったダクトをどうしようか。この形では何にも流用できないですね。開口部が広すぎてゴミが溜まりそうだし、ネズミの巣になってしまいそうです。使った音源のことや高音不足対応、低音不足対応などでこの先文章が大分長くなりそうなので、分割で書くことにしました。続きは次回「その2」で書くことにします。

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