專業(yè)音響設(shè)備的使用技巧四——電子分頻器
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2022-06-24
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在我的上幾篇文章里簡單介紹了調(diào)音臺、均衡器和壓限器的使用技巧，這篇文章我想同大家交流一下關(guān)于電子分頻器的使用技巧。
在一套音響系統(tǒng)中提到分頻器一般來說是指能將：20Hz--20000Hz頻段的音頻信號分成合適的、不同的幾個頻率段，然后分別送給相應(yīng)功放，用來推動相應(yīng)音箱的一種音響周邊設(shè)備。由于它是一種用來處理、分配音頻頻率信號的電子設(shè)備，所以我們通常也叫它：電子分頻器。電子分頻器的詳細功能和工作原理我就不多說了，這里我只是側(cè)重于對一些大家比較重視或經(jīng)常感到困惑的方面做一些通俗易懂的介紹，希望能對大家有所幫助！
一、 我們?yōu)槭裁匆褂秒娮臃诸l器
我們音響師研究電聲和現(xiàn)在電聲設(shè)備與技術(shù)的不斷發(fā)展都是為了一個目的：就是要盡量忠實的再現(xiàn)各種音源，當然要把自然界里千奇百怪、各種各樣的聲音完全利用現(xiàn)在的電聲技術(shù)再現(xiàn)是不太現(xiàn)實幾乎做不到的。大家知道，聲音的頻率范圍是在20Hz—20000Hz之間，現(xiàn)在大多數(shù)前級音頻處理設(shè)備的頻率范圍是可以達到這樣寬度的，但目前的揚聲器卻成了一個瓶頸部分，我們奢想使用一種或簡單幾只揚聲器就能放送出接近20Hz--20000Hz這樣寬頻率的聲音是很難做到的，因為現(xiàn)在單只喇叭的有效工作頻率范圍都不是很寬。鑒于此電聲工程師們就設(shè)計出了在不同頻率段內(nèi)工作的音箱，如：
1、 重低音音箱：讓它在大約30-200Hz的頻率范圍內(nèi)工作。
2、 低中音音箱：讓它在大約200-2000Hz的頻率范圍內(nèi)工作。
3、 高音音箱：讓它在大約2000-20000Hz的頻率范圍內(nèi)工作。
如此以來我們就可以利用在不同頻率段工作的不同種類的音箱配置一套能最大限度接近聲音真實頻率（20Hz--20000Hz）的音響系統(tǒng)了。當然不同音箱設(shè)備的構(gòu)成和參數(shù)是不同的，我上面說的是以一個三分頻的系統(tǒng)為例，實際使用上還有其它諸如：2分頻或4分頻等系統(tǒng)，而且不同音響系統(tǒng)中由于采用的音箱會有區(qū)別，因此這些音箱的工作頻率也不可能是固定相同的，但大體的原理和思路是一樣的。
那么有一個問題就是：我們?nèi)绾谓o這些在不同頻率段工作的、不同種類的音箱靈活分配音頻頻率呢？為了解決這個問題，電子分頻器就應(yīng)運而生了，它可以根據(jù)不同音箱工作頻率的需要提供合適的頻率段，例如：
1、 我們可以用電子分頻器將高頻信號通過功放送到高音揚聲器中.
2、 可以用電子分頻器將中頻信號通過功放送到中音揚聲器中。
3、 可以用電子分頻器將低頻信號通過功放送到低音揚聲器中。
這樣高、中、低頻信號獨立輸出、互不干涉，因此可以盡可能發(fā)揮不同揚聲器的工作頻段優(yōu)勢，使音響系統(tǒng)中各頻段聲音重放顯得更加均衡一些，使聲音更具層次感，使音色更加完美。這也就是我們?yōu)槭裁词褂秒娮臃诸l器的原因了。
二、電子分頻器的作用和特點
通過以上的介紹大家應(yīng)該對電子分頻器有一個大體認識了吧，那么使用分頻器還有哪些作用和特點，甚至是缺點呢？根據(jù)多年的工作經(jīng)驗我總結(jié)了下面幾點：
(一)、 作用和特點
1、 基本分頻任務(wù)：由于現(xiàn)在音箱的種類很多，系統(tǒng)中要采用什么功能的、幾分頻的電子分頻器還是要靈活配置的，現(xiàn)在通常用的電子頻器有2分頻、3分頻、4分頻等區(qū)分，超過4分頻就顯得太復(fù)雜和無實際意義了。當然現(xiàn)在的電聲技術(shù)日新月異，目前還有一些分頻器在分頻的同時還可以對音頻信號進行一些其它方面的處理，但不管什么類型電子分頻器的主要功能和任務(wù)當然還是分頻了。
2、 保護音箱設(shè)備：我們知道不同揚聲器的工作頻率是不一樣的，一般來說口徑越大的揚聲器其低頻特性也越好，頻率下潛也越低。就好像在相同情況下，18寸揚聲器的低音效果一般會比15寸揚聲器的低音效果好些；相反中音部分就要采用較小口徑的揚聲器了，因為通常情況下現(xiàn)在的紙盆振動式揚聲器口徑越小發(fā)出的聲音頻率也就越高；以此類推高音部分的振動膜片也應(yīng)該很小才能發(fā)出很高頻率的聲音來。既然揚聲器這么復(fù)雜，種類又如此繁多，那么如何保障它們能夠安全有效的工作就顯得很重要了。電子分頻器可以提供不同揚聲器各自需要的最佳工作頻率,讓各種揚聲器更合理、更安全的工作。設(shè)想一下：假如系統(tǒng)中中高音音箱沒有經(jīng)過電子分頻器分頻，而是直接使用了全頻段的音頻信號，那么這些中高音音箱在低頻信號的沖擊下就會很容易損壞，因此，電子分頻器除了分頻任務(wù)外，正常的使用它更重要的功能還有：保護音箱設(shè)備。
3、 增加聲音的層次感： 假如一個音響系統(tǒng)中有很多只不同種類的音箱，的確沒有使用電子分頻器，不同種類的音箱都使用未經(jīng)分頻的全頻信號，那不同音箱之間就會有很多頻率疊加、重復(fù)的部分，聲干涉也會變得很嚴重，聲音就會變得模糊不清，聲場也會很差而且話筒還會容易產(chǎn)生聲反饋。如果使用了電子分頻器進行了合理的分頻，讓不同音箱處在最佳工作狀態(tài)下，這樣不同音箱之間發(fā)出的聲音頻率范圍幾乎不會重復(fù)了，這樣就減少了聲波互相干涉的現(xiàn)象，聲音就會變得格外清晰，音色也會更好、更具有層次感了！
(二)、 缺點和不足
1、 太多分頻選擇會導(dǎo)致思想混亂：俗話說有利就有弊，和其它專業(yè)音響的周邊設(shè)備一樣，電子分頻器也不是十全十美的，有些時候系統(tǒng)中需要分頻的音箱多了就會顯得很復(fù)雜，因為不同的音箱就需要有不同的分頻點、不同的工作頻率段，對于水平一般的音響師來說，在這樣的情況下使用電子分頻器分頻時會讓他們覺得無從下手。因此細心仔細的調(diào)整是很重要的，同時我們還可以盡量少用4分頻，采用2分頻或3分頻的方法，這樣可以簡單些，也會讓我們的調(diào)整思路變得更加清晰些。
2、 使用電子分頻器后會導(dǎo)致聲效下降：雖然使用電子分頻器的優(yōu)點很多，但由于它硬性的規(guī)定了不同音箱的工作頻率范圍，因此也使得這些音箱的效能受到了限制，沒有完全發(fā)揮出來，浪費了很大一部分資源。例如：一只雙15寸的全頻音箱不經(jīng)過電子分頻器時可以發(fā)出很正常、較大的聲音來，但如果經(jīng)過了電子分頻器分頻后在200Hz以上頻率工作的話，那這只音箱的豐滿度和震撼力就會全沒有了，因為此時音箱的低音給電子分頻器切掉了。同樣情況下我們利用電子分頻器也切掉了大部分低音音箱的高音部分，雖然這樣音色可能會好聽了，但不可否認的是低音音箱也浪費掉了大量的能量。這對于音箱數(shù)量較多又注重音色的音響系統(tǒng)來說還無所謂，但如果一套音響系統(tǒng)中音箱數(shù)量不多又不注重音色只是要大聲些，那此時還是不使用電子分頻器現(xiàn)實一些。
3、 分配頻率不合理會導(dǎo)致設(shè)備損壞：上面說了合理使用電子分頻器可以保護設(shè)備，同樣電子分頻器還是一把雙刃劍，使用不當?shù)脑挿炊鴷p害設(shè)備：例如我們把從電子分頻器里分出的高音信號送給了低音音箱，由于低音喇叭發(fā)不出這么高頻率的聲音來，所以此時的現(xiàn)象就是：高音音箱和低音音箱都不會有聲音。如果有些音響師不看原因，只是一味的增加前級信號和后級功放的音量，那結(jié)果就是增加再大的音量也沒有用。此時還會很容易損害功放，而且要是電平信號大到失真還容易燒壞揚聲器，別以為低音音箱沒有聲音就沒有事了，畢竟此時已經(jīng)有很大的電流在通過低音喇叭線圈了。別的音箱也是同樣的道理，所以電子分頻器使用不當是會損壞設(shè)備的，在下面的篇幅里會有一個這方面的例子供大家參考。
三、電子分頻器功能鍵介紹和調(diào)整方法
（一）、電子分頻器中各功能旋鈕的介紹
不同的電子分頻器會有不同的調(diào)整旋鈕和參數(shù)，下面以：RANE（萊恩）AC22 電子分頻器為例作下簡單介紹：
RANE（萊恩）AC22 電子分頻器是一臺立體聲分頻器，每單通道從左到右有6個按鈕或旋鈕，依次為：
1、 MASTER-LEVEL：通道信號輸入電平。可以調(diào)節(jié)輸入信號的電平大小。
2、 LOW-LEVEL：低音輸出的音量調(diào)整旋鈕。可以調(diào)節(jié)低音輸出信號電平的大小。
3、 LOW-MUTE：低音音量靜音按鈕。按下此按鈕可以切斷LOW-LEVEL低音輸出的音量。
4、 LOW-DELAY：低音延遲旋鈕?？梢匝舆t低音信號，讓低頻更加豐滿一些。
5、 LOW/HIGH-FREQUENCY：分頻旋鈕。可以調(diào)整電子分頻器的分頻點。
6、 HIGH-LEVEL：高音輸出的音量調(diào)整旋鈕?？梢哉{(diào)節(jié)高音輸出信號電平的大小。
（二）、電子分頻器的調(diào)整方法
1、 MASTER-LEVEL：對通道信號輸入電平的調(diào)整很重要，就象對調(diào)音臺通道增益的調(diào)整一樣，第一步的音量很關(guān)鍵。一般調(diào)整在類似時鐘12點的位置就比較合適了，不需要做大的調(diào)整。
2、 LOW-LEVEL：對低音輸出音量的調(diào)整要根據(jù)分頻點和系統(tǒng)中低音音箱的數(shù)量來決定，一般調(diào)整在類似時鐘12點和14點的位置。同調(diào)整時還要注意看LOW-MUTE低音音量靜音按鈕有沒有按下，否則也不會有低音信號送出去。
3、 LOW-MUTE：低音音量靜音按鈕。按下此按鈕可以切斷LOW-LEVEL低音輸出的音量。這主要是為了對比低音和高音的效果，正常使用中當然不要按下它了。
4、 LOW-DELAY：對低音延遲旋鈕的調(diào)整要靈活運用，根據(jù)現(xiàn)場效果來調(diào)整，有些時候低音顯得太硬、太單薄，我們就可以開啟它，讓低音加點延遲感，這樣可以增加低音的融合度和豐滿度；相反如果覺得低音合適了，就不要開它了，否則低音就會顯得混濁和拖泥帶水了。一般調(diào)整在類似時鐘8點和11點的位置。
5、 LOW/HIGH-FREQUENCY：分頻旋鈕。調(diào)整電子分頻器的分頻點要根據(jù)音響系統(tǒng)中使用的音箱種類和特點來進行，在2分頻工作模式下通常要調(diào)整在180Hz-250Hz范圍內(nèi)。也就是調(diào)整在類似時鐘10點和11點的位置。
6、 HIGH-LEVEL：高音輸出的音量調(diào)整旋鈕。對高音輸出音量的調(diào)整要根據(jù)分頻點和系統(tǒng)中中高音音箱的數(shù)量來決定，一般調(diào)整在類似時鐘12點和14點的位置。同時調(diào)整時還要注意聽高音和低音的融合度：高音太小給低音包圍聲音就會顯得暗淡；高音太大、太突出，就會顯得和低音脫節(jié)了，不融合。適中才好。
三、音響系統(tǒng)分頻中產(chǎn)生的一些問題
（一） 用均衡器代替電子分頻器
不是什么音響系統(tǒng)都會配置有分頻器的，當然也不是什么情況下都需要用分頻器的，如果一套音響系統(tǒng)中由于成本的限制，連音箱的配置都不夠多，更舍不得配置一臺電子分頻器了。此時如果系統(tǒng)中有多余的均衡器，我們其實可以考慮用專業(yè)15段或31段均衡器來代替分頻器，這樣還可以增加系統(tǒng)的聲壓。原因很簡單：理想情況下我們只需要低音音箱發(fā)出200Hz以下的頻率就好了，但實際上大部分的低音音箱內(nèi)部是無內(nèi)置分頻器的，它的實際頻率其實可以高達2000Hz以上。大家知道人耳對1000Hz左右的聲音感覺最靈敏，因此我們聽2000Hz以下的聲音肯定要比200Hz以下頻率的聲音感覺大很多。人耳感覺聲音大了，當然也就是整個系統(tǒng)的聲壓增加了。具體調(diào)整方法就是：在均衡器上把50—200Hz提升3個dB；300-500Hz不做提升和衰減；500Hz以上到2000Hz成一個坡度逐漸衰減，實際上2000Hz左右頻率基本要衰減12個dB左右了。這個調(diào)整方法原理和意圖都很好理解，這里就不多說了，使用這一種方法還有個好處是：方便調(diào)整聲場、最大限度的發(fā)揮低音音箱的效能！當然這只是一種應(yīng)急和無奈的做法，從學術(shù)上來說是不提倡的。
（二）、使用電子分頻器不當造成的嚴重后果
去年長沙一個特大型的酒吧，在國慶期間開業(yè)，音響系統(tǒng)中共使用了單12寸全頻主音箱16只，雙18寸重低音音箱22只，還有其它20多只輔助音箱。但開業(yè)幾天后發(fā)現(xiàn)主音箱的單12寸的喇叭壞了2只，開始那里的技術(shù)人員以為是正常損壞，更換了2只新的喇叭了事，但后來一個星期內(nèi)陸陸續(xù)續(xù)的又壞了6只12寸的全頻喇叭，這樣就很不正常了，而且除了12寸主音箱外別的音箱都沒有問題。后來我?guī)兔θz查下系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)原來是電子分頻器使用不當，我只是把分頻器的分頻點從130Hz調(diào)高到了230Hz，這樣問題就解決了，而且低音效果也比以前好了很多。其實道理也很簡單：這個系統(tǒng)中由于要兼顧人聲演出，所以采用了對人聲表現(xiàn)較好的12寸全頻主音箱，開始時電子分頻器的分頻點在130Hz，這是什么概念呢？就是說系統(tǒng)中22只低音音箱的44只18寸喇叭只能發(fā)出130Hz以下的聲音，作用真的有限，大大的浪費了資源；而系統(tǒng)中16只12寸的喇叭卻要負擔130Hz以上的主要聲音，我們知道聲音的力度和震撼度都集中在200多Hz左右，因此這16只12寸喇叭由于口徑小根本就不堪重負，這樣的分頻和使用方法簡直是等于謀殺！結(jié)果就可想而知了。調(diào)整后就大不一樣了，16只主音箱只發(fā)230Hz以上的聲音，230Hz以下的聲音由22只低音音箱負責，這樣兩套音箱各司其職，搭配的也更完美，關(guān)鍵是發(fā)揮了它們各自的特長。從上面的例子當中我們可以清楚知道，使用電子分頻器需要多么靈活呀！
（三）、關(guān)于主音箱和電子分頻器的連接
大家知道，現(xiàn)在我們使用的音響系統(tǒng)中一般都是兩分頻的系統(tǒng)多，正常的情況下是由電子分頻器分出適合的低頻信號送給低音音箱工作，當然分頻點是多少要靈活掌握。那可能還有一個問題也許經(jīng)常困擾著大家：就是主音箱到底是經(jīng)過分頻器好呢還是不經(jīng)過好呢？這種困惑類似于我上期壓限器文章里寫的：壓限器是在均衡器前面好呢還是后面好呢？我個人的觀點是覺得大功率的主音箱不經(jīng)過電子分頻器這樣更靈活一些，因為主音箱我們一般都配置有專業(yè)均衡器，我們也可以靈活的調(diào)整主音箱的低頻部分，讓它更好的配合低音音箱工作；但如果主音箱通過了電子分頻器，假如我們把分頻點設(shè)定在200Hz，這時候主音箱就只能發(fā)200Hz以上的聲音了，大家想想，如此一來那么多主音箱的低音喇叭豈不是浪費了？如汕頭地區(qū)某慢搖吧，使用了8只雙18寸低音音箱，10只雙十五寸全頻主音箱，結(jié)果甲方總是覺得低音不夠勁，又不想增加低音設(shè)備。我檢查系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)10只主音箱是通過電子分頻器的，由于甲方說低音力度不夠，所以音響師把低音頻率分得很高，在350Hz左右，設(shè)想一下：這樣調(diào)整雖然增加了8只低音音箱的力度和響度，但讓10只雙十五寸的全頻主音箱在350H以上工作，那主音箱可以說基本上是沒發(fā)出什么低音了。我立即把10只主音箱的線路改成了用均衡器直接控制，效果馬上大變樣了！那里的音響師覺得不可思議：說我就拔了兩個音頻線接頭，重新插到了別的地方，怎么效果就大不一樣了呢？再說他是按照電子分頻器說明書上的正規(guī)接法來連接主音箱的，我這樣不用電子分頻器好像不符合規(guī)矩吧？什么原因我想大家可以計算一下：讓10只雙15寸主音箱的20只15寸喇叭解放出來，增加了多少的低音能量呀！所以不能死板，要尊重事實，打破常規(guī)才行！
上面一個例子是因為主音箱通過了電子分頻器，使用不當造成了系統(tǒng)主音箱的嚴重損害。另一個例子是因為主音箱通過了電子分頻器，反而也不合適了，還因此造成了系統(tǒng)低音能量和整體聲壓的嚴重不足。可見有的時候有些音箱是必須經(jīng)過電子分頻器的，有些就可以經(jīng)過或不經(jīng)過，而有些時候就不能經(jīng)過?？磥硎亲韵嗝艿模蠹視X得很困惑，那到底要怎么辦才好呢？其實很簡單，總結(jié)起來就是：雙15寸的全頻主音箱最好不要經(jīng)過電子分頻器；單15寸的主音箱可靈活運用；而單12寸的主音箱最好要通過電子分頻器，在180Hz以上工作才安全。
四、電子分頻器的發(fā)展方向
目前我們所使用的分頻器雖然叫電子分頻器，但畢竟不是數(shù)字的，它的內(nèi)部電路還是模擬的，同時調(diào)整精度也不是很準確。近幾年又最新出了一些數(shù)字處理器，這些數(shù)字處理器里基本上都有分頻的功能，同時分頻頻率是用數(shù)字形式顯示的，一目了然，讓人看著明白，而且分頻的精度和信號的信噪比大大提高了。更關(guān)鍵的是這些數(shù)字分頻的方法不同于以前的電子分頻器，我們以dbx 260數(shù)字音箱處理器為例作下比較，假如我們需要構(gòu)建一個四分頻的高檔次音響系統(tǒng)，在2路標準全音頻信號輸入到dbx 260數(shù)字音箱處理器后，我們可以分成四個頻段提供給不同的音箱工作：
1、 dbx 260數(shù)字音箱處理器輸出信號的第1路提供給超重低音音箱使用，設(shè)置工作頻率范圍在30Hz—150Hz,分頻點設(shè)在90Hz左右。
2、 dbx 260數(shù)字音箱處理器輸出信號的第2路提供給低音音箱使用，設(shè)置工作頻頻率范圍在130Hz—450Hz,分頻點設(shè)在220Hz左右。
3、 dbx 260數(shù)字音箱處理器輸出信號的第3、4路提供給低中音音箱使用，設(shè)置工作頻頻率范圍在400Hz—800Hz,分頻點設(shè)在500Hz左右。
4、 dbx 260數(shù)字音箱處理器輸出信號的第5、6路提供給中高音音箱使用，設(shè)置工作頻頻率范圍在750Hz—20000Hz,分頻點設(shè)在2000Hz左右。
大家可以發(fā)現(xiàn)，使用數(shù)字處理可以在設(shè)定一個分頻點后再設(shè)置一個最佳的工作頻率范圍，如此精確的分頻是電子分頻器中模擬電路無論如何也做不到的。當然以上說的例子中工作頻率范圍和分頻點不是固定的，要根據(jù)音箱和聲場來做精細的調(diào)整。但通過上面的例子大家應(yīng)該明白：專業(yè)音響數(shù)字化時代遲早要到來，作為我們音響師來說必須不斷地學習，掌握最新的電聲技術(shù)，固步自封是不行的！
五、使用電子分頻器時需要注意的問題：
1、 分頻點：如果在一個2分頻的音響系統(tǒng)中，對分頻點的調(diào)整實際上不取決于低音音箱，而是要看中高音音箱。因為低音音箱在300Hz以下工作都可以，但有些中高音音箱由于揚聲器口徑太小，動態(tài)范圍不夠大，必須在200Hz以上工作才能保證它們的安全，如果此時分頻點分在130Hz附近，那么這些中高音音箱工作起來就很危險了。
2、 音量控制：不管是輸入電平還是輸出電平，調(diào)整的時候都要有一個度，不要開的太大。如果是電子分頻器上的各個音量旋鈕都開到很大了，系統(tǒng)的聲壓還不夠，那就要調(diào)整電子分頻器前面信號的電平或者調(diào)整電子分頻器下面功放的電平和音量衰減開關(guān)了。這個要格外注意，否則電子分頻器內(nèi)的信號產(chǎn)生失真就容易損壞下級設(shè)備了。
3、 有一些電子分頻器上有一個：X10的按鈕，大家注意不要輕易按下它。例如我們的分頻點調(diào)整在200Hz的話，按下此按鈕200 X 10就變成2000Hz了，因此除非是需要，否則一般不要按下此按鈕。
4、 有些電子分頻器后面板有一個低音模式的選擇，它可以把立體聲2路信號合成1路輸出，這樣可以減少低音箱之間的聲干涉。大家可以適當利用下。當然要是低音分頻點分的較高，那么低音音箱發(fā)出的聲音就會有一定的指向性了，此時還是要在2路立體聲信號的狀態(tài)下工作較好。
5、 立體聲工作模式和單聲道工作模式：目前我們使用的大多數(shù)電子分頻器都是2分頻的居多，考慮到靈活性和多功能性，這些電子分頻器的后面板一般會有一個立體聲和單聲道的工作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)，如果把此開關(guān)放在單聲道工作模式下，那么此時這臺電子分頻器就從一臺雙通道2分頻的電子分頻器變成了一臺單通道3分頻的電子分頻器了。因此除非必要，否則不要輕易轉(zhuǎn)換此工作開關(guān)，要不然電子分頻器后面信號輸出口所輸出的頻率信號就會大不一樣了！輕者惡化了音質(zhì)，重者還會損壞設(shè)備！
6、 系統(tǒng)中低音信號的輸出和中高音信號的輸出一定不要搞混了，否則高音信號給了低音音箱，低音信號給了高音音箱，那樣南轅北轍的做法音響系統(tǒng)中就真的沒有聲音出來了，因為頻率不對呀！搞不好還會燒壞音箱呢！
7、 主音箱是否經(jīng)分頻：上面說了主音箱是不是要經(jīng)過電子分頻器，大家應(yīng)該有各自的主見，不明白的時候可以多次對比試驗一下再決定，在心里沒底的情況下不要盲目的下決定。
8、 在使用數(shù)字處理器來分頻時，一定分清哪個是分頻點，哪個是工作頻率范圍。另外在工作頻率范圍的起始點和結(jié)束點那里都會有一個頻率衰減強度的選擇，如6dB、12 dB、24 dB、48 dB、幾種選擇，我們要靈活運用，一般在24 dB還是比較合適的。
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