JPH02266700A - スピーカ装置 - Google Patents
スピーカ装置Info
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- JPH02266700A JPH02266700A JP8572789A JP8572789A JPH02266700A JP H02266700 A JPH02266700 A JP H02266700A JP 8572789 A JP8572789 A JP 8572789A JP 8572789 A JP8572789 A JP 8572789A JP H02266700 A JPH02266700 A JP H02266700A
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- speaker
- sound
- frequency
- sound pressure
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
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- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、側方、或いは上下のいづれかに、スピーカか
らの音を反射する壁面等の反射面を有する場所に設置さ
れ、該反射面からの反射による音波の干渉によって生ず
る音圧周波数特性の乱れを改善するスピーカ装置に関す
る。
らの音を反射する壁面等の反射面を有する場所に設置さ
れ、該反射面からの反射による音波の干渉によって生ず
る音圧周波数特性の乱れを改善するスピーカ装置に関す
る。
従来のこの種の反射面の音波の反射による音圧周波数特
性の乱れを改善するためのスピーカ装置の原理、或いは
構成としては、次の３種類のものがある。
性の乱れを改善するためのスピーカ装置の原理、或いは
構成としては、次の３種類のものがある。
その第１は、特公昭６０−３１３９６号公報記載のスピ
ーカシステムのように、スピーカ装置そのものは通常の
ものをそのまま使用し、入力電気信号を予め信号処理し
て等価的に反射音を打消すものである。
ーカシステムのように、スピーカ装置そのものは通常の
ものをそのまま使用し、入力電気信号を予め信号処理し
て等価的に反射音を打消すものである。
その第２は、特公昭５Ｂ−２２９１２号公報記載のスピ
ーカシステム、実開昭５６−６３１８０号公報記載のス
ピーカ装置のように、複数のスピーカを同時に駆動する
場合に、それ等の指向特性、或いは位相特性を異ならし
めることによって、反射音そのものが住しないようにし
たもの、或いは直接音と反射音の合成によって反射音を
打消すものである。
ーカシステム、実開昭５６−６３１８０号公報記載のス
ピーカ装置のように、複数のスピーカを同時に駆動する
場合に、それ等の指向特性、或いは位相特性を異ならし
めることによって、反射音そのものが住しないようにし
たもの、或いは直接音と反射音の合成によって反射音を
打消すものである。
その第３は、特公昭６０−１９９８号公報記載のスピー
カ装置、特開昭６（）−２０８１９８号公報記載のスピ
ーカシステムのように、複数のスピーカを帯域分割して
使用し、反射音によって谷を生ずる周波数帯域を分担す
るスピーカを付加して周波数特性を補償するものである
。
カ装置、特開昭６（）−２０８１９８号公報記載のスピ
ーカシステムのように、複数のスピーカを帯域分割して
使用し、反射音によって谷を生ずる周波数帯域を分担す
るスピーカを付加して周波数特性を補償するものである
。
前述の第１のスピーカ装置においては、その入力電気信
号を処理するものであるため、高価で複雑な処理装置が
必要であり、又反射面や聴取位置の変化等に対応するた
めには、処理装置、処理条件を変化させなければならず
、ユーザがスピーカ装置の設置場所の条件に応じて処理
装置を調節することは困難であった。
号を処理するものであるため、高価で複雑な処理装置が
必要であり、又反射面や聴取位置の変化等に対応するた
めには、処理装置、処理条件を変化させなければならず
、ユーザがスピーカ装置の設置場所の条件に応じて処理
装置を調節することは困難であった。
又、第２のスピーカ装置においては、少なくとも１つの
スピーカが反射面の方向に音を放射しない極めて特異な
指向特性を有するものとする必要があり、聴取位置がス
ピーカから離れ、反射音の方向と直接音の方向とがなす
角、即ち指向角度が小さい場合には、実現が困難であっ
た。
スピーカが反射面の方向に音を放射しない極めて特異な
指向特性を有するものとする必要があり、聴取位置がス
ピーカから離れ、反射音の方向と直接音の方向とがなす
角、即ち指向角度が小さい場合には、実現が困難であっ
た。
更に、第３のスピーカ装置においては、−船釣な使用状
況である反射音を考慮しない場合には不要な専用スピー
カが付加され、そのための帯域分割フィルタも必要とな
る。
況である反射音を考慮しない場合には不要な専用スピー
カが付加され、そのための帯域分割フィルタも必要とな
る。
そして、直接音と反射音の合成特性を補償するため、反
射面の条件や聴取位置の変化に対応することが、前記の
第１のスピーカ装置と同様に困難なものである。
射面の条件や聴取位置の変化に対応することが、前記の
第１のスピーカ装置と同様に困難なものである。
本発明は、反射音を考慮した前述の各スピーカ装置の課
題を解消し、入力電気信号を処理する必要がなく、特別
にスピーカや、その帯域分割フィルタの付加を要せず、
しかも反射面の条件や聴取位置が変化しても対応できる
簡単な構成のスピーカ装置を提供することを目的とする
。
題を解消し、入力電気信号を処理する必要がなく、特別
にスピーカや、その帯域分割フィルタの付加を要せず、
しかも反射面の条件や聴取位置が変化しても対応できる
簡単な構成のスピーカ装置を提供することを目的とする
。
本発明は、前述の目的を達成するためのスピーカ装置の
手段に関し、反射面に対して近く、直角方向に配置され
た低音域の第１のスピーカに対し、クロスオーバ周波数
の波長の２以上離れて高音域の第２のスピーカを配置し
、両スピーカの反射の仮想音源からの合成音圧の周波数
特性がクロスオーバ周波数で巾広い谷を生じ、直接音の
合成音圧の周波数特性が平坦となるような帯域分割フィ
ルタを設けたものである。
手段に関し、反射面に対して近く、直角方向に配置され
た低音域の第１のスピーカに対し、クロスオーバ周波数
の波長の２以上離れて高音域の第２のスピーカを配置し
、両スピーカの反射の仮想音源からの合成音圧の周波数
特性がクロスオーバ周波数で巾広い谷を生じ、直接音の
合成音圧の周波数特性が平坦となるような帯域分割フィ
ルタを設けたものである。
次に、本発明の原理を理解し易くするために、反射面を
床面のみとし、２個のスピーカを使用した場合の実施例
を、第１図について説明する。
床面のみとし、２個のスピーカを使用した場合の実施例
を、第１図について説明する。
今、聴取位置ＭＩＣから高域用の第２のスピーカＳ Ｐ
ｔまでの距離Ｄ２が充分に遠いものとし、他の低域用
の第１のスピーカＳＰ、からの距離差によって位相差は
生ずるが、距離減衰の差は生じないものとする。
ｔまでの距離Ｄ２が充分に遠いものとし、他の低域用
の第１のスピーカＳＰ、からの距離差によって位相差は
生ずるが、距離減衰の差は生じないものとする。
又、簡単化するため、反射面Ｒｅの反射率は１゜０（全
反射性）とし、各スピーカＳＰＩ 、ＳＰｚは無指向
性とする。
反射性）とし、各スピーカＳＰＩ 、ＳＰｚは無指向
性とする。
低域用の第１のスピーカＳＰ、の反射面によって生ずる
仮想スピーカの音源をＳＰ、’ 、高域用の第２のスピ
ーカＳＰｚのそれをＳＰ２′とすれば、聴取位ｆＭｉｃ
における４つの音源からの合成音圧Ｐｔは、位相の異な
る４つの正弦波の重ね合せとして表現される。
仮想スピーカの音源をＳＰ、’ 、高域用の第２のスピ
ーカＳＰｚのそれをＳＰ２′とすれば、聴取位ｆＭｉｃ
における４つの音源からの合成音圧Ｐｔは、位相の異な
る４つの正弦波の重ね合せとして表現される。
即ち、第２のスピーカＳ Ｐ ｚによる音圧を基準１と
すれば、合成音圧Ｐｔは に：波数（＝２πｆ ／ ｃ ） ｆ：周波数 Ｃ：音速 ｄ＋：Ｄ＋ Ｄｉ ｄ＋ ：Ｒ，Ｄ２ ｄｚ ：Ｒｚ ０２ 又、直接音のみの合成音圧Ｐｄは 反射音のみの合成音圧Ｐｒは 従って、Ｐｄ＝２で、Ｐｒ＝Ｏなる条件を設定できれば
良いことがわかる。
すれば、合成音圧Ｐｔは に：波数（＝２πｆ ／ ｃ ） ｆ：周波数 Ｃ：音速 ｄ＋：Ｄ＋ Ｄｉ ｄ＋ ：Ｒ，Ｄ２ ｄｚ ：Ｒｚ ０２ 又、直接音のみの合成音圧Ｐｄは 反射音のみの合成音圧Ｐｒは 従って、Ｐｄ＝２で、Ｐｒ＝Ｏなる条件を設定できれば
良いことがわかる。
しかし、前記各式は、周波数によって位相が変化するこ
とを示しており、広い周波数にわたって上記の条件を満
足することは不可能である。
とを示しており、広い周波数にわたって上記の条件を満
足することは不可能である。
一方で、通常のスピーカ装置の構成および聴取位置ＭＩ
Ｃは、第１図のＨＩ＝５００胴、Ｈ２＝７００ｍｍ、Ｄ
＝２ｍ程度である。
Ｃは、第１図のＨＩ＝５００胴、Ｈ２＝７００ｍｍ、Ｄ
＝２ｍ程度である。
この場合、ｄ＋’；１０ｍｍ、ｄ＋”；３３０ｍｍ、ｄ
ｚ’；４４０ｍｍとなる。
ｚ’；４４０ｍｍとなる。
しかし、上記各距離が波長λの２となる周波数において
、第１スピーカＳ Ｐ ＋からの音圧と、他のスピーカ
ＳＰｚ 、ＳＰＩ ’ ｔｓｐｚ’からの音圧が１
８０度の位相差となって打消し合い、音圧周波数特性上
の谷となる。
、第１スピーカＳ Ｐ ＋からの音圧と、他のスピーカ
ＳＰｚ 、ＳＰＩ ’ ｔｓｐｚ’からの音圧が１
８０度の位相差となって打消し合い、音圧周波数特性上
の谷となる。
上記の場合、ｄ、は無視できるが、ｄ、／とｄ２′は比
較的接近しているため、両者の平均周波数ｆｄ＝３８０
ｍｍ＝λ／２となる周波数４４０Ｈ２を中心として、比
較的広い谷を生じる。
較的接近しているため、両者の平均周波数ｆｄ＝３８０
ｍｍ＝λ／２となる周波数４４０Ｈ２を中心として、比
較的広い谷を生じる。
又、通常のスピーカ装置の場合、第１のスピーカＳ Ｐ
＋ と第２のスピーカＳＰ２のクロスオーバ周波数ｆ
ｃは、前記の平均周波数ｆｄの４４０Ｈ２或いはそれ以
上に設定されることが多い。
＋ と第２のスピーカＳＰ２のクロスオーバ周波数ｆ
ｃは、前記の平均周波数ｆｄの４４０Ｈ２或いはそれ以
上に設定されることが多い。
そこで、本発明においては、クロスオーバ周波数ｆｃを
平均周波数ｆｄ付近に設定し、第１のスピーカＳＰ、を
反射面に最接近して配置し、且つ上記ｄｌｙｄ１′とｄ
２′とクロスオーバ条件を下記のように設定することに
より、前記のＰｄ＝２、Ｐｒ＝Ｏなる条件に近似させる
ものである。
平均周波数ｆｄ付近に設定し、第１のスピーカＳＰ、を
反射面に最接近して配置し、且つ上記ｄｌｙｄ１′とｄ
２′とクロスオーバ条件を下記のように設定することに
より、前記のＰｄ＝２、Ｐｒ＝Ｏなる条件に近似させる
ものである。
即ち、クロスオーバ周波数ｆｃにおける第１のスピーカ
ＳＰ、の第２のスピーカＳＰ、に対する位相差（進み）
をψとすれば、 ０〈Δψ−ｋｄ、 ＜３０゜ ４５°〈Δψ−ｋｄ、 ’ ＜３０゜ −２１０°〈Δψ−ｋｄ＋ ｋｄｚ’＜ １５０
゜なる条件を設定すればよいこととなる。
ＳＰ、の第２のスピーカＳＰ、に対する位相差（進み）
をψとすれば、 ０〈Δψ−ｋｄ、 ＜３０゜ ４５°〈Δψ−ｋｄ、 ’ ＜３０゜ −２１０°〈Δψ−ｋｄ＋ ｋｄｚ’＜ １５０
゜なる条件を設定すればよいこととなる。
例えば、Ｈ１＝１５０ｍｍ、Ｈ，＝７００皿、Ｄ＝＝２
２００＋ｎｍ、ｆｃ＝３００Ｈｚ、第１のスピーカＳＰ
、にクロスオーバ周波数ｆｃで４．４ｄＢ減衰する１２
ｄＢ１０ｃｔのローパスフィルタＬＰＦを通し、第２の
スピーカＳＰ２にはクロスオーバ周波数で３ ｄＢＮ衰
する６ｄＢ１０ａｔのバイパスフィルタＨＰＦを通し、
クロスオーバ周波数ｆｃで両フィルタＬＰＦ 、ＨＰＦ
の出力レベルの絶対値が等しく、位相が１８０°異なる
ように接続する。
２００＋ｎｍ、ｆｃ＝３００Ｈｚ、第１のスピーカＳＰ
、にクロスオーバ周波数ｆｃで４．４ｄＢ減衰する１２
ｄＢ１０ｃｔのローパスフィルタＬＰＦを通し、第２の
スピーカＳＰ２にはクロスオーバ周波数で３ ｄＢＮ衰
する６ｄＢ１０ａｔのバイパスフィルタＨＰＦを通し、
クロスオーバ周波数ｆｃで両フィルタＬＰＦ 、ＨＰＦ
の出力レベルの絶対値が等しく、位相が１８０°異なる
ように接続する。
すると、
ψ、 ＝−６７，５° （ψ、：ｆｃにおける第１のス
ピーカＳＰ、の位相） ψｚ＝＋４５°−１８０°＝−１３５゜（ψ２ ：ｆｃ
における第２のスピーカＳＰ２の位相） ψ２−ψ、 ＝−６７，５° 、°、Δψ＝６７．５“
即ち、第２のスピーカＳＰ、に対して、第１のスピーカ
ＳＰ、は６７．５°の進み位相となる。
ピーカＳＰ、の位相） ψｚ＝＋４５°−１８０°＝−１３５゜（ψ２ ：ｆｃ
における第２のスピーカＳＰ２の位相） ψ２−ψ、 ＝−６７，５° 、°、Δψ＝６７．５“
即ち、第２のスピーカＳＰ、に対して、第１のスピーカ
ＳＰ、は６７．５°の進み位相となる。
又、ｄ＋＝１４０ｍｍ 、°、ｋｄ、＝４５゜ｔ
Ｌ ’ ＝２６０ｍｍ 、’、ｋｃＬ ＝
８４゜ｄ、 ＝５５０ｍｍ 、’、ｋｄ２
＝１７７゜λ ｃ＝９７０鵬 であるから、第２のスピーカＳＰ、からの直接音を基準
１とすれば、 ＋１ ＋ ｊ （ｓｉｎ（２２，５° ））＝１．
’９２＋ｊ ０．３８ 、’、 Ｐｄ ＝１．９６ ＝ ｃｏｓ （−１６，５° ） ＋ｃｏｓ（−１７
７° ）＋＋ ｊ （ｓｉｎ（−１６，５° ）
＋５ｉｎ（−１７７° ））＝ −０，０４−ｊ Ｏ
，３４ 、’、 Ｐｒ ＝０．３４ 従って、直接音Ｐｄに対する反射音ＰｒＯ比の絶対値Ｒ
は 又、直接音Ｐｄと反射音Ｐｒの合成音ｐｔはＰｔ＝Ｐ、
＋Ｐｒ−（１，９２＋３０．３８）＋ （−０，０４
−ｊｏ、３４） ＝ １．８８ ＋３０．０４ １Ｐｔ ＝１．８８ このように、クロスオーバ周波数ｆｃにおいては、直接
音のレベルと、合成音のレベルは殆んど変化がなく、反
射音の影響が除去されていることがわかる。
Ｌ ’ ＝２６０ｍｍ 、’、ｋｃＬ ＝
８４゜ｄ、 ＝５５０ｍｍ 、’、ｋｄ２
＝１７７゜λ ｃ＝９７０鵬 であるから、第２のスピーカＳＰ、からの直接音を基準
１とすれば、 ＋１ ＋ ｊ （ｓｉｎ（２２，５° ））＝１．
’９２＋ｊ ０．３８ 、’、 Ｐｄ ＝１．９６ ＝ ｃｏｓ （−１６，５° ） ＋ｃｏｓ（−１７
７° ）＋＋ ｊ （ｓｉｎ（−１６，５° ）
＋５ｉｎ（−１７７° ））＝ −０，０４−ｊ Ｏ
，３４ 、’、 Ｐｒ ＝０．３４ 従って、直接音Ｐｄに対する反射音ＰｒＯ比の絶対値Ｒ
は 又、直接音Ｐｄと反射音Ｐｒの合成音ｐｔはＰｔ＝Ｐ、
＋Ｐｒ−（１，９２＋３０．３８）＋ （−０，０４
−ｊｏ、３４） ＝ １．８８ ＋３０．０４ １Ｐｔ ＝１．８８ このように、クロスオーバ周波数ｆｃにおいては、直接
音のレベルと、合成音のレベルは殆んど変化がなく、反
射音の影響が除去されていることがわかる。
前記のような従来例の音圧周波数特性のシミュレーショ
ンを第３図に、本発明の前記実施例のそれを第４図に、
その実測を第５図に示す。
ンを第３図に、本発明の前記実施例のそれを第４図に、
その実測を第５図に示す。
前記実施例においては、２個のスピーカを１つのキャビ
ネットに収納したものとしたが、音源としてはスピーカ
以外にポートを使用することができ、又キャビネットも
低域用、高域用の各別のものを用いてもよい。
ネットに収納したものとしたが、音源としてはスピーカ
以外にポートを使用することができ、又キャビネットも
低域用、高域用の各別のものを用いてもよい。
同図において、Ａは全合成音圧、Ｂは直接音合成音圧、
Ｃは反射音合成音圧を示している。
Ｃは反射音合成音圧を示している。
この場合、高域用の音源として小型のキャビネットに収
容したスピーカを用い、低域用の大型のキャビネットの
上にこれを置いて、置き台とした形態のスピーカ装置と
することもできる。
容したスピーカを用い、低域用の大型のキャビネットの
上にこれを置いて、置き台とした形態のスピーカ装置と
することもできる。
本発明は畝上のように、帯域分割された２つのスピーカ
を、反射面に対して垂直線上に配直し、そのクロスオー
バ条件を一定の条件に設定することによって、反射音の
みの合成音圧周波数特性上に巾広い谷を生じさせると共
に、直接音の周波数特性は平坦なものとしたものである
。
を、反射面に対して垂直線上に配直し、そのクロスオー
バ条件を一定の条件に設定することによって、反射音の
みの合成音圧周波数特性上に巾広い谷を生じさせると共
に、直接音の周波数特性は平坦なものとしたものである
。
従って、反射のある場合とない場合とで、総合的な音圧
周波数特性の変化が少なく、良質な再生音を得ることが
できる。
周波数特性の変化が少なく、良質な再生音を得ることが
できる。
又、従来のこの種の反射面を考慮したスピーカ装置のよ
うに、特別のスピーカを付加したり、スピーカの入力信
号を処理する電気的な処理装置を用いたりする必要がな
く、簡単、環境の反射面の条件の変化に対応し得る経済
的なスピーカ装置を提供できるものである。
うに、特別のスピーカを付加したり、スピーカの入力信
号を処理する電気的な処理装置を用いたりする必要がな
く、簡単、環境の反射面の条件の変化に対応し得る経済
的なスピーカ装置を提供できるものである。
第１図は本発明の一実施例の基本構成図、第２図はその
説明図、 第３図は従来のスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュ
レーション図、 第４図は第１図の実施例の音圧周波数特性のシミュレー
ション図、 第５図はその実測図である。 Ｓ Ｐ ＋・・・第１のスピーカ、ＳＰｔ・・・第２の
スピーカ、ＭＩＣ・・・聴取位置、Ｐｄ・・・直接音の
みの合成音圧、Ｐｒ・・・反射音のみの合成音圧、Ｐｔ
・・・全合成音圧。 第１図
説明図、 第３図は従来のスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュ
レーション図、 第４図は第１図の実施例の音圧周波数特性のシミュレー
ション図、 第５図はその実測図である。 Ｓ Ｐ ＋・・・第１のスピーカ、ＳＰｔ・・・第２の
スピーカ、ＭＩＣ・・・聴取位置、Ｐｄ・・・直接音の
みの合成音圧、Ｐｒ・・・反射音のみの合成音圧、Ｐｔ
・・・全合成音圧。 第１図
Claims (1)
- スピーカからの音を反射する反射面に対して垂直方向に
配置され、該反射面から近い位置にある低音域再生用の
第１のスピーカと、第１のスピーカに対して再生帯域を
クロスオーバされると共に、第１のスピーカから少なく
ともクロスオーバ周波数の１／２波長以上離れている高
域再生用の第２のスピーカと、前記反射面の音の反射に
よって生ずる両スピーカの仮想音源のみからの合成音圧
の周波数特性が、前記クロスオーバ周波数付近において
巾広い谷を生じ、且つ両スピーカのみからの合成音圧の
周波数特性が平坦となるようなクロスオーバ周波数、遮
断特性、位相を各スピーカに入力する帯域分割フィルタ
とを備えたことを特徴とするスピーカ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085727A JP2523174B2 (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | スピ―カ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085727A JP2523174B2 (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | スピ―カ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02266700A true JPH02266700A (ja) | 1990-10-31 |
| JP2523174B2 JP2523174B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=13866882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1085727A Expired - Fee Related JP2523174B2 (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | スピ―カ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523174B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55168287U (ja) * | 1979-05-18 | 1980-12-03 | ||
| JPS601998A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-08 | Sony Corp | モ−シヨナルフイ−ドバツク型スピ−カ |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP1085727A patent/JP2523174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55168287U (ja) * | 1979-05-18 | 1980-12-03 | ||
| JPS601998A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-08 | Sony Corp | モ−シヨナルフイ−ドバツク型スピ−カ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2523174B2 (ja) | 1996-08-07 |
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