ध्वनिक अभियांत्रिकी: Difference between revisions

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Latest revision as of 09:13, 13 October 2022

ध्वनिक अभियांत्रिकी या ध्वनिकी अभियांत्रिकी ध्वनि और कंपन से संबंधित अभियांत्रिकी (अभियांत्रिकी) की शाखा है। इसमें प्रौद्योगिकी में ध्वनिकी, ध्वनि और कंपन का विज्ञान का अनुप्रयोग सम्मिलित है। ध्वनिक अभियांत्रिकी आमतौर पर ध्वनि के डिजाइन, विश्लेषण और नियंत्रण से संबंधित होते हैं।

ध्वनिक अभियांत्रिकी का एक लक्ष्य अवांछित रव को कम करना हो सकता है, जिसे रव नियंत्रण कहा जाता है। अवांछित रव जानवरों और मानव स्वास्थ्य और कल्याण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है, स्कूलों में छात्रों द्वारा प्राप्ति को कम कर सकता है, और सुनवाई हानि का कारण बन सकता है। [1] ध्वनि नियंत्रण सिद्धांतों को विभिन्न तरीकों से प्रौद्योगिकी और डिजाइन में लागू किया जाता है, जिसमें ध्वनि स्रोतों को फिर से डिजाइन करके नियंत्रण, रव अवरोधों का डिजाइन, ध्वनि अवशोषक, शमन और बफर जोन, और श्रवण सुरक्षा (ईयरमफ या इयरप्लग) का उपयोग सम्मिलित है।

इस सभागार के अंदर पारदर्शी बैफल्स ध्वनि प्रक्षेपण और प्रजनन, ध्वनिक इंजीनियरिंग के प्रमुख कारकों को अनुकूलित करने के लिए स्थापित किए गए थे।

ध्वनि नियंत्रण के अलावा, ध्वनिक अभियांत्रिकी में ध्वनि के सकारात्मक उपयोग भी सम्मिलित हैं, जैसे कि चिकित्सा में अल्ट्रासाउंड का उपयोग, डिजिटल सिंथेसाइज़र प्रोग्रामिंग, ऑर्केस्ट्रा की ध्वनि को बढ़ाने के लिए कॉन्सर्ट हॉल को डिजाइन करना [2] रेलवे स्टेशन ध्वनि प्रणालियों को निर्दिष्ट करना ताकि घोषणाएं सुगम हों जायें।[3]

ध्वनिक इंजीनियर (पेशेवर)

ध्वनिक इंजीनियरों के पास आमतौर पर ध्वनिकी,[4] भौतिकी या अन्य अभियांत्रिकी अनुशासन में स्नातक की डिग्री या उच्च योग्यता होती है। एक ध्वनिक इंजीनियर के रूप में अभ्यास करने के लिए आमतौर पर महत्वपूर्ण वैज्ञानिक और गणितीय सामग्री के साथ स्नातक की डिग्री की आवश्यकता होती है। ध्वनिक इंजीनियर ध्वनिक परामर्श में काम कर सकते हैं, विशेष क्षेत्रों में विशेषज्ञता, जैसे कि वास्तु ध्वनिकी, पर्यावरण रव या कंपन नियंत्रण । [5] अन्य उद्योगों में, ध्वनिक इंजीनियर हो सकते हैं: ऑटोमोबाइल साउंड सिस्टम डिजाइन करें; ध्वनियों के प्रति मानवीय प्रतिक्रिया की जाँच करना, जैसे शहरी ध्वनियाँ और घरेलू उपकरण; डेस्क मिक्स करने के लिए ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर विकसित करना, और मोबाइल फोन के लिए लाउडस्पीकर और माइक्रोफोन डिजाइन करना।[6][7] ध्वनिकी वैज्ञानिक रूप से शोध करने और ध्वनि को समझने में भी सम्मिलित हैं। कुछ पदों, जैसे संकाय के लिए डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी की आवश्यकता होती है।

अधिकांश देशों में, ध्वनिकी में एक डिग्री प्रोफे़शनल प्रमाणन की दिशा में पहला कदम हो सकती है और डिग्री प्रोग्राम एक प्रोफे़शनल निकाय द्वारा प्रमाणित किया जा सकता है। प्रमाणित डिग्री प्रोग्राम पूरा करने के बाद इंजीनियर को प्रमाणित होने से पहले कई आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। एक बार प्रमाणित होने के बाद, इंजीनियर को चार्टर्ड इंजीनियर (अधिकांश राष्ट्रमंडल देशों में) की उपाधि दी जाती है।

उपविषयों

सूचीबद्ध उप-विषयक पीएसीएस ( भौतिकी और खगोल विज्ञान वर्गीकरण योजना ) पर आधारित हैं, जो एकॉस्टिकल सोसाइटी ऑफ अमेरिका द्वारा उपयोग किए गए कोडिंग पर आधारित हैं। [8]

एयरो ध्वनिकी

Main article: एयरोध्वनिकी

एयरोकॉस्टिक्स का संबंध इस बात से है कि हवा की गति से रव कैसे उत्पन्न होता है, उदाहरण के लिए अशांति के माध्यम से, और तरल हवा के माध्यम से ध्वनि कैसे फैलती है। एयरोकॉस्टिक्स यह समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि विमान और पवन टरबाइन द्वारा रव कैसे उत्पन्न होता है, साथ ही यह पता लगाने में भी कि पवन उपकरण कैसे काम करते हैं।[9]

श्रव्य सम्पादन (ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग)

Main article: श्रव्य सम्पादन (ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग)

ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग एनालॉग और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग का उपयोग करके ऑडियो सिग्नल का इलेक्ट्रॉनिक हेरफेर है। यह कई कारणों से किया जाता है, जिनमें सम्मिलित हैं:

  • ध्वनि को बढ़ाने के लिए, उदाहरण के लिए एक ऑडियो प्रभाव जैसे कि पुनर्संयोजन लागू करके;
  • सिग्नल से अवांछित रव को दूर करने के लिए, उदाहरण के लिए इंटरनेट वॉयस कॉल में इको कैंसिलेशन ;
  • कुशल संचरण की अनुमति देने के लिए एक ऑडियो सिग्नल को संपीड़ित करने के लिए, उदाहरण के लिए MP3 और [:hi:रचना (ऑडियो प्रारूप)]Opus में अवधारणात्मक कोडिंग हैं
  • सिग्नल की सामग्री को समझने के लिए, उदाहरण के लिए संगीत सूचना पुनर्प्राप्ति के माध्यम से संगीत ट्रैक की पहचान होती है।[10]

ऑडियो इंजीनियर ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम का विकास और उपयोग करते हैं।

वास्तुकला ध्वनिकी

Main article: स्थापत्य ध्वनिकी
डिज्नी के कॉन्सर्ट हॉल को बेहतर ध्वनिक गुणों के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन किया गया था।
संस्कृति पैलेस की छत (तेल अवीव) कॉन्सर्ट हॉल छिद्रित धातु पैनलों से ढका हुआ है

वास्तुकला ध्वनिकी (बिल्डिंग ध्वनिकी के रूप में भी जाना जाता है) एक इमारत के भीतर एक अच्छी ध्वनि प्राप्त करने का विज्ञान और अभियांत्रिकी है।[11] वास्तुकला ध्वनिकी एक थिएटर, रेस्तरां या रेलवे स्टेशन में अच्छी भाषण सुगमता प्राप्त करने, एक कॉन्सर्ट हॉल या रिकॉर्डिंग स्टूडियो में संगीत की गुणवत्ता को बढ़ाने, या कार्यालयों और घरों को काम करने और रहने के लिए अधिक उत्पादक और सुखद स्थान बनाने के लिए रव को दबाने के बारे में हो सकता है।[12] वास्तुकला ध्वनिक डिजाइन आमतौर पर ध्वनिक सलाहकारों द्वारा किया जाता है। [13]

आर्किटेक्चरल ध्वनिकी (जिसे बिल्डिंग एकॉस्टिक्स के रूप में भी जाना जाता है) एक इमारत के भीतर एक अच्छी ध्वनि प्राप्त करने का विज्ञान और अभियांत्रिकी है[14] आर्किटेक्चरल ध्वनिकी एक थिएटर, रेस्तरां या रेलवे स्टेशन में अच्छी भाषण समझदारी को प्राप्त करने के बारे में हो सकता है, एक कॉन्सर्ट हॉल या रिकॉर्डिंग स्टूडियो में संगीत की गुणवत्ता को बढ़ाने, या कार्यालयों और घरों को काम करने और रहने के लिए अधिक उत्पादक और सुखद स्थान बनाने के लिए रव को दबाने के बारे में हो सकता है।[15] आर्किटेक्चरल ध्वनिक डिजाइन आमतौर पर ध्वनिक सलाहकारों द्वारा किया जाता है[16]

जैव ध्वनिकी

Main article: जैव ध्वनिकी

जैव ध्वनिकी का संबंध जानवरों में ध्वनि उत्पादन और श्रवण के वैज्ञानिक अध्ययन से है। इसमें सम्मिलित हो सकते हैं: ध्वनिक संचार और संबद्ध पशु व्यवहार और प्रजातियों का विकास; जानवरों द्वारा ध्वनि कैसे उत्पन्न होती है; जानवरों के श्रवण तंत्र और न्यूरोफिज़ियोलॉजी; जानवरों की आबादी की निगरानी के लिए ध्वनि का उपयोग, और जानवरों पर मानव निर्मित रव का प्रभाव होता है।[17]

इलेक्ट्रोकॉस्टिक्स

See also: ऑडियो इंजीनियरिंग and ध्वनि सुदृढीकरण प्रणाली

ध्वनिक अभियांत्रिकी की यह शाखा हेडफ़ोन, माइक्रोफ़ोन, लाउडस्पीकर, ध्वनि प्रणाली, ध्वनि प्रजनन और रिकॉर्डिंग के डिज़ाइन से संबंधित है। [18] पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग में तेजी से वृद्धि हुई है जो ध्वनि को पुन: उत्पन्न कर सकते हैं और इलेक्ट्रोकॉस्टिक अभियांत्रिकी पर भरोसा कर सकते हैं, जैसे मोबाइल फोन, पोर्टेबल मीडिया प्लेयर और टैबलेट कंप्यूटर है।

"इलेक्ट्रोकॉस्टिक्स" शब्द का प्रयोग अल्ट्रासाउंड के प्रभाव में विषम तरल पदार्थों में होने वाले इलेक्ट्रोकेनेटिक प्रभावों के एक सेट का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है।[19][20]

पर्यावरणीय ध्वनिकी का संबंध यातायात, वायुयान, औद्योगिक उपकरण, मनोरंजक गतिविधियों और किसी अन्य चीज के कारण होने वाले रव और कंपन के नियंत्रण से है, जिसे उपद्रव माना जा सकता है। [21] पर्यावरणीय ध्वनिकी से संबंधित ध्वनिक इंजीनियरों को संभावित रव स्तरों को मापने या भविष्यवाणी करने की चुनौती का सामना करना पड़ता है, उस रव के लिए स्वीकार्य स्तर निर्धारित करना और यह निर्धारित करना कि रव को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है। पर्यावरणीय ध्वनिकी कार्य आमतौर पर ध्वनिक सलाहकारों या पर्यावरणीय स्वास्थ्य में काम करने वालों द्वारा किया जाता है। [22] हाल के शोध कार्य ने ध्वनि दृश्यों, ध्वनि के सकारात्मक उपयोग (जैसे फव्वारे, पक्षी गीत) और शांति के संरक्षण पर जोर दिया है। [23]

इलेक्ट्रोकॉस्टिक्स शब्द का उपयोग अल्ट्रासाउंड के प्रभाव में विषम तरल पदार्थों में होने वाले इलेक्ट्रोकाइनेटिक प्रभावों के एक सेट का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है[24][25]

पर्यावरण रव

Main article: पर्यावरण शोर
वुडस्टॉक जैसे बाहरी संगीत समारोहों में, दर्शकों और कलाकारों के लिए सर्वश्रेष्ठ अनुभव बनाने के लिए ध्वनिक विश्लेषण महत्वपूर्ण है।

पर्यावरणीय ध्वनिकी का संबंध यातायात, वायुयान, औद्योगिक उपकरण, मनोरंजक गतिविधियों और किसी अन्य चीज के कारण होने वाले रव और कंपन के नियंत्रण से है, जिसे उपद्रव माना जा सकता है। [26] पर्यावरणीय ध्वनिकी से संबंधित ध्वनिक इंजीनियरों को संभावित रव स्तरों को मापने या भविष्यवाणी करने की चुनौती का सामना करना पड़ता है, उस रव के लिए स्वीकार्य स्तर निर्धारित करना और यह निर्धारित करना कि रव को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है। पर्यावरणीय ध्वनिकी कार्य आमतौर पर ध्वनिक सलाहकारों या पर्यावरणीय स्वास्थ्य में काम करने वालों द्वारा किया जाता है। [27] हाल के शोध कार्य ने ध्वनि दृश्यों, ध्वनि के सकारात्मक उपयोग (जैसे फव्वारे, पक्षी गीत) और शांति के संरक्षण पर जोर दिया है। [28]

संगीत ध्वनिकी

Main article: संगीत ध्वनिकी

संगीत ध्वनिकी का संबंध संगीत की भौतिकी और उसकी धारणा के शोध और वर्णन से है - संगीत कैसे काम करता है। इसमें सम्मिलित हैं: इलेक्ट्रॉनिक सिंथेसाइज़र सहित संगीत वाद्ययंत्रों का कार्य और डिज़ाइन; मानव आवाज ( गायन की भौतिकी और तंत्रिका विज्ञान); संगीत और रचना का कंप्यूटर विश्लेषण; संगीत चिकित्सा में संगीत का नैदानिक उपयोग, और संगीत की धारणा और अनुभूति है। [29]

रव नियंत्रण

Main article: रव नियंत्रण

रव नियंत्रण अपने स्रोत पर रव को कम करके, रव अवरोधों या इसी तरह के ध्वनि प्रसार को रोककर, या कान की सुरक्षा ( ईयरमफ्स या इयरप्लग ) के उपयोग से ध्वनि प्रदूषण को कम करने के लिए रणनीतियों का एक सेट है। [30] स्रोत पर नियंत्रण शोर नियंत्रण प्रदान करने का सबसे अधिक लागत प्रभावी तरीका है। कारों और ट्रकों पर लागू शोर नियंत्रण इंजीनियरिंग को शोर, कंपन और कठोरता (एनवीएच) के रूप में जाना जाता है। उत्पाद शोर को कम करने के लिए अन्य तकनीकों में कंपन अलगाव, ध्वनिक शोषक और ध्वनिक बाड़ों का अनुप्रयोग सम्मिलित है। किसी उत्पाद के लिए सबसे अच्छी ध्वनि कौन सी है, यह देखने के लिए ध्वनिक इंजीनियरिंग रव नियंत्रण से परे जा सकती है।, [31]

मनो-ध्वनिकी

Main article: मनो-ध्वनिकी

मनो-ध्वनिकी यह समझाने की कोशिश करती है कि मनुष्य जो कुछ सुनते हैं उस पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, चाहे वह कष्टप्रद शोर या सुंदर संगीत हो। ध्वनिक इंजीनियरिंग की कई शाखाओं में, मानव श्रोता एक अंतिम मध्यस्थ होता है कि क्या कोई डिज़ाइन सफल होता है, उदाहरण के लिए, ध्वनि स्थानीयकरण एक सराउंड साउंड सिस्टम में काम करता है या नहीं। "मनोध्वनिक ध्वनिक उत्तेजनाओं और उनके द्वारा उत्पन्न शारीरिक और मनोवैज्ञानिक प्रतिक्रियाओं के साथ उनके चारों ओर के सभी वैज्ञानिक, उद्देश्य और भौतिक गुणों को समेटने का प्रयास करता है।" [32]

स्पीच

Main article: बोलना

स्पीच के उत्पादन, प्रसंस्करण और धारणा सहित ध्वनिक इंजीनियरिंग के लिए स्पीच अध्ययन का एक प्रमुख क्षेत्र है। इसमें भौतिकी, शरीर विज्ञान, मनोविज्ञान, ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग और भाषा विज्ञान सम्मिलित हो सकते हैं। वाक् पहचान और वाक् संश्लेषण भाषण के मशीनी प्रसंस्करण के दो महत्वपूर्ण पहलू हैं। यह सुनिश्चित करना कि भाषण समझदारी से, कुशलता से और उच्च गुणवत्ता के साथ प्रसारित हो; कमरों में, पब्लिक एड्रेस सिस्टम के माध्यम से और टेलीफोन सिस्टम के माध्यम से अध्ययन के अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्र हैं। [33]

अल्ट्रासोनिक्स

Main article: पराध्वनि (अल्ट्रासाउंड)
गर्भ में भ्रूण की अल्ट्रासाउंड छवि, गर्भावस्था के 12 सप्ताह में देखी गई (द्विआयामी-स्कैन)

अल्ट्रासोनिक्स ठोस, तरल पदार्थ और गैसों में ध्वनि तरंगों के साथ बहुत अधिक आवृत्तियों पर काम करता है जो औसत व्यक्ति द्वारा नहीं सुना जा सकता है। विशेषज्ञ क्षेत्रों में मेडिकल अल्ट्रासोनिक्स ( मेडिकल अल्ट्रासोनोग्राफी सहित), सोनोकेमिस्ट्री, नॉनडेस्ट्रक्टिव टेस्टिंग, मटेरियल कैरेक्टराइजेशन और अंडरवाटर एकॉस्टिक्स ( सोनार ) सम्मिलित हैं। [34]

पानी के नीचे ध्वनिकी

Main article: पानी के नीचे ध्वनिकी

पानी के भीतर ध्वनिकी पानी में ध्वनि का वैज्ञानिक अध्ययन है। यह प्राकृतिक और मानव निर्मित ध्वनि और पानी के भीतर इसकी पीढ़ी दोनों से संबंधित है; यह कैसे फैलता है, और जानवरों द्वारा ध्वनि की धारणा। अनुप्रयोगों में पनडुब्बी जैसे जलमग्न वस्तुओं का पता लगाने के लिए सोनार, जानवरों द्वारा पानी के नीचे संचार, जलवायु परिवर्तन की निगरानी के लिए समुद्र के तापमान का अवलोकन और समुद्री जीव विज्ञान सम्मिलित हैं। [35]

कंपन और गतिशीलता

Main article: कंपन

कंपन पर काम करने वाले ध्वनिक इंजीनियर माप, विश्लेषण और नियंत्रण सहित अपने वातावरण के साथ यांत्रिक प्रणालियों की गति और अंतःक्रियाओं का अध्ययन करते हैं। इसमें शामिल हो सकते हैं: रेलवे और निर्माण से जमीनी कंपन; रिकॉर्डिंग स्टूडियो में आने वाले शोर को कम करने के लिए कंपन अलगाव; मनुष्यों पर कंपन के प्रभावों का अध्ययन (कंपन सफेद उंगली); भूकंप से पुल की रक्षा के लिए कंपन नियंत्रण, या इमारतों के माध्यम से संरचना-जनित ध्वनि के प्रसार को मॉडलिंग करना हैं। [36]

मौलिक विज्ञान

यद्यपि जिस तरह से ध्वनि अपने परिवेश के साथ बातचीत करती है वह अक्सर अत्यंत जटिल होती है, कुछ आदर्श ध्वनि तरंग व्यवहार होते हैं जो ध्वनिक डिजाइन को समझने के लिए मौलिक होते हैं। जटिल ध्वनि तरंग व्यवहारों में अवशोषण, पुनर्संयोजन, विवर्तन और अपवर्तन शामिल हैं। अवशोषण ऊर्जा का नुकसान है जो तब होता है जब एक ध्वनि तरंग सतह से परावर्तित होती है, और सतह सामग्री द्वारा प्रसारित और विलुप्त होने वाली ध्वनि ऊर्जा दोनों को संदर्भित करती है। [37] ध्वनि के स्रोत के रुकने के बाद बार-बार सीमा परावर्तन के कारण होने वाली ध्वनि की दृढ़ता है। संलग्न स्थानों में यह सिद्धांत विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। विवर्तन तरंग के मार्ग में सतहों के चारों ओर ध्वनि तरंगों का झुकना है। अपवर्तन उस माध्यम में परिवर्तन के कारण ध्वनि तरंगों का झुकना है जिससे तरंग गुजर रही है। उदाहरण के लिए, तापमान प्रवणता ध्वनि तरंग अपवर्तन का कारण बन सकती है। [38] ध्वनिक इंजीनियर विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए ध्वनि को नियंत्रित करने के लिए गणितीय विश्लेषण के साथ इन मूलभूत अवधारणाओं को लागू करते हैं।

संघ

यह सभी देखें

संदर्भ

  1. ↑ World Health Organisation (2011). Burden of disease from environmental noise (PDF). WHO. ISBN 978-92-890-0229-5.
  2. ↑ Barron, Michael (2009). Auditorium Acoustics and Architectural Design. Taylor & Francis. ISBN 978-0419245100.
  3. ↑ Ahnert, Wolfgang (2000). Sound Reinforcement Engineering: Fundamentals and Practice. ISBN 978-0415238700.
  4. ↑ Education in acoustics. "MSc Engineering Acoustics, DTU". Retrieved 9 February 2018.
  5. ↑ National Careers Service. "Job profiles: Acoustics consultant". Retrieved 13 May 2013.
  6. ↑ University of Salford. "Graduate Jobs in Acoustics". Retrieved 13 May 2013.
  7. ↑ Acoustical Society of America. "Acoustics and You". Archived from the original on 2017-03-08. Retrieved 13 May 2013.
  8. ↑ Acoustical Society of America. "PACS 2010 Regular Edition—Acoustics Appendix". Archived from the original on 2013-05-14. Retrieved 22 May 2013.
  9. ↑ da Silva, Andrey Ricardo (2009). Aeroacoustics of Wind Instruments: Investigations and Numerical Methods. VDM Verlag. ISBN 978-3639210644.
  10. ↑ Pohlmann, Ken (2010). Principles of Digital Audio, Sixth Edition. McGraw Hill Professional. p. 336. ISBN 9780071663472.
  11. ↑ Morfey, Christopher (2001). Dictionary of Acoustics. Academic Press. p. 32.
  12. ↑ Templeton, Duncan (1993). Acoustics in the Built Environment: Advice for the Design Team. Architectural Press. ISBN 978-0750605380.
  13. ↑ National Careers Service. "Job profiles Acoustics consultant"..
  14. ↑ Morfey, Christopher (2001). Dictionary of Acoustics. Academic Press. p. 32.
  15. ↑ Templeton, Duncan (1993). Acoustics in the Built Environment: Advice for the Design Team. Architectural Press. ISBN 978-0750605380.
  16. ↑ National Careers Service. "Job profiles Acoustics consultant".
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  18. ↑ Acoustical Society of America. "Acoustics and You (A Career in Acoustics?)". Archived from the original on 2015-09-04. Retrieved 21 May 2013.
  19. ↑ Dukhin, A.S. and Goetz, P.J. "Characterization of liquids, nano- and micro- particulates and porous bodies using Ultrasound", Elsevier, 2017 ISBN 978-0-444-63908-0
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  22. ↑ National Careers Service. "Job profiles Acoustics consultant"..
  23. ↑ Kang, Jian (2006). Urban Sound Environment. CRC Press. ISBN 978-0415358576.
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  30. ↑ Bies, David (2009). Engineering Noise Control: Theory and Practice. ISBN 978-0415487078.
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