JPS59149399A - 子音分類装置 - Google Patents
子音分類装置Info
- Publication number
- JPS59149399A JPS59149399A JP2278383A JP2278383A JPS59149399A JP S59149399 A JPS59149399 A JP S59149399A JP 2278383 A JP2278383 A JP 2278383A JP 2278383 A JP2278383 A JP 2278383A JP S59149399 A JPS59149399 A JP S59149399A
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- JP
- Japan
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- sound
- detector
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- speech
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- Granted
Links
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- 210000003254 palate Anatomy 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 210000000867 larynx Anatomy 0.000 description 2
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- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
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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
本発明は音声認識などに利用する子音分類装置に関し、
特に音声波とともに鼻撮動、喉頭振動。
特に音声波とともに鼻撮動、喉頭振動。
呼気流など発語器官の情報を使用する子音分類装置に関
するものである。
するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、音声認識装置は研究が盛んとなり、いくつかのも
のは実用化され市販されるようになってきている。また
急速な進歩を続ける計算機と人間との最も自然な交信手
段としてもますます期待、が高まりつつある。
のは実用化され市販されるようになってきている。また
急速な進歩を続ける計算機と人間との最も自然な交信手
段としてもますます期待、が高まりつつある。
従来の方法では、例えば音声波を検出して多数の帯域フ
ィルタに入力し、前記フィルタ群の出力から特徴ベクト
ルを計算し、あらかじめ求めておいた標準音声の特徴ベ
クトルとの類似度計算によって認識するなどの方法がと
られている。
ィルタに入力し、前記フィルタ群の出力から特徴ベクト
ルを計算し、あらかじめ求めておいた標準音声の特徴ベ
クトルとの類似度計算によって認識するなどの方法がと
られている。
しかしながら、上記のような方法では任意の話者の発話
が正しく認識されるような装置は得られておらず、とり
わけ非定常な子音についてはその検出および分類が非常
に難しいという問題があった。また上記の方法では乗除
算を含む計算処理が多く、低価格でリアルタイムの認識
が実現しにくいという問題があった。
が正しく認識されるような装置は得られておらず、とり
わけ非定常な子音についてはその検出および分類が非常
に難しいという問題があった。また上記の方法では乗除
算を含む計算処理が多く、低価格でリアルタイムの認識
が実現しにくいという問題があった。
次に発語器官の情報を利用した従来の音声認識装置の例
を第１図にもとづき説明する。１は音声波検出器で例え
ば接話マイクロホンである。検出された音声信号は包絡
波（エンベロープ）検出回路６．雑音成分検出回路７に
分配される。２は喉頭振動検出器で感圧トランジスタな
どの感圧素子を気管の前壁で声帯の近くに取り付け、喉
頭の振動を検出する。３は鼻孔出力検出器で感圧トラン
ジスタなどの感圧素子を真壁の鼻孔近くに圧着して取り
付け、鼻孔出力の有無を検出する。４は唇閉鎖検出器で
、上下両肩に相対して小さな電極をおき、その接触によ
って唇の完全閉鎖の有無の情報を検出する。５は口蓋接
触検出器で、舌と口蓋の接触位置を検出する装置である
ダイナミック・くラドグラフの人工口蓋によって、発音
時における舌と口蓋の接触状態による舌の調音、とくに
舌による口腔内の完全閉鎖あるいはせばめの有無などを
検出する。８は前記各検出手段によって得られた信号を
入力として音素を分類する音素分類回路であり、第１表
に示す判定基準によって分類を行なうことができる。
を第１図にもとづき説明する。１は音声波検出器で例え
ば接話マイクロホンである。検出された音声信号は包絡
波（エンベロープ）検出回路６．雑音成分検出回路７に
分配される。２は喉頭振動検出器で感圧トランジスタな
どの感圧素子を気管の前壁で声帯の近くに取り付け、喉
頭の振動を検出する。３は鼻孔出力検出器で感圧トラン
ジスタなどの感圧素子を真壁の鼻孔近くに圧着して取り
付け、鼻孔出力の有無を検出する。４は唇閉鎖検出器で
、上下両肩に相対して小さな電極をおき、その接触によ
って唇の完全閉鎖の有無の情報を検出する。５は口蓋接
触検出器で、舌と口蓋の接触位置を検出する装置である
ダイナミック・くラドグラフの人工口蓋によって、発音
時における舌と口蓋の接触状態による舌の調音、とくに
舌による口腔内の完全閉鎖あるいはせばめの有無などを
検出する。８は前記各検出手段によって得られた信号を
入力として音素を分類する音素分類回路であり、第１表
に示す判定基準によって分類を行なうことができる。
以下余白
第１表
上記表において、［−１−］は検出出力有、〔±〕は検
出不確実、〔−〕は検出出力無を示す、第１表において
同定できない音素についてはホルマント周波数とその時
間的な変化、雑音部分の強度１時間長等従来知られてい
る音響的な識別原理に基いて分類識別する。
出不確実、〔−〕は検出出力無を示す、第１表において
同定できない音素についてはホルマント周波数とその時
間的な変化、雑音部分の強度１時間長等従来知られてい
る音響的な識別原理に基いて分類識別する。
しかしながら上記のような構成では唇の閉鎖を検出する
だめの上下両肩におく電極の取り伺けが容易ではなく、
不快感があり自然な発話が阻害されることがあるという
欠点がある。また口蓋と舌との接触を検出するために口
腔内に装着する人工口蓋の使用は不快感を伴ないやすく
、一般的には使用しにくいという欠点がある。さらに埴
１表の判定基準では通常の発話に適用しにくい場合があ
る。即わち例えば有声子音／ ｂ＋ ｄ＋ ｑ＋ ”
＋３／などは濠音化しやすく鼻孔出力が検出されること
が多くまた無声子音においても／Ｋ 、 ｔｓ ／など
では鼻孔出力が見られることがあること、摩擦音を検出
するために用いられる雑音成分による無声音（音声の高
域周波数成分）の検出は破裂音７に／でも検出されやす
いこと、逆に／ｈ／では検出か難しいなど鼻音化の影響
や摩擦性（音声の高域周波数成分）への対応が不十分で
あるという欠点がある。
だめの上下両肩におく電極の取り伺けが容易ではなく、
不快感があり自然な発話が阻害されることがあるという
欠点がある。また口蓋と舌との接触を検出するために口
腔内に装着する人工口蓋の使用は不快感を伴ないやすく
、一般的には使用しにくいという欠点がある。さらに埴
１表の判定基準では通常の発話に適用しにくい場合があ
る。即わち例えば有声子音／ ｂ＋ ｄ＋ ｑ＋ ”
＋３／などは濠音化しやすく鼻孔出力が検出されること
が多くまた無声子音においても／Ｋ 、 ｔｓ ／など
では鼻孔出力が見られることがあること、摩擦音を検出
するために用いられる雑音成分による無声音（音声の高
域周波数成分）の検出は破裂音７に／でも検出されやす
いこと、逆に／ｈ／では検出か難しいなど鼻音化の影響
や摩擦性（音声の高域周波数成分）への対応が不十分で
あるという欠点がある。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、任意の話
者の発話から、鼻音と破裂音と摩擦音とその他とに正し
く分類する子音分類装置を提供することにある。本発明
の他の目的は乗除算を含む膨大な計算処理を必要とせず
低価格でリアルタイムの子音分類装置を提供することに
ある。また本発明の他の目的は上下両肩や口腔内への検
出器の装着を必要とせず不快感のない子音分類装置を提
供することにある。さらに本発明の他の目的は鼻音化の
影響や摩擦性への対応を考慮した正確な子音分類装置を
提供することにある。
者の発話から、鼻音と破裂音と摩擦音とその他とに正し
く分類する子音分類装置を提供することにある。本発明
の他の目的は乗除算を含む膨大な計算処理を必要とせず
低価格でリアルタイムの子音分類装置を提供することに
ある。また本発明の他の目的は上下両肩や口腔内への検
出器の装着を必要とせず不快感のない子音分類装置を提
供することにある。さらに本発明の他の目的は鼻音化の
影響や摩擦性への対応を考慮した正確な子音分類装置を
提供することにある。
発明の構成
本発明は音声波検出器と鼻振動検出器と喉頭振動検出器
と呼気流速検出器とこれら検出器の出力を入力として発
話を鼻音と破裂音と摩擦音とその他とに分類する子音分
類回路とを備えた子音分類装置に関するものであり、音
声波、鼻振動、喉頭振動の他に特に呼気流速の情報を利
用することにより任意の発話者に対し、低価格でリアル
タイム性があり、不快感がなく、また鼻音化や摩擦音性
の影響による混同がなく、発話を正しく鼻音と破裂音と
摩擦音とその他とに分類することができるものである。
と呼気流速検出器とこれら検出器の出力を入力として発
話を鼻音と破裂音と摩擦音とその他とに分類する子音分
類回路とを備えた子音分類装置に関するものであり、音
声波、鼻振動、喉頭振動の他に特に呼気流速の情報を利
用することにより任意の発話者に対し、低価格でリアル
タイム性があり、不快感がなく、また鼻音化や摩擦音性
の影響による混同がなく、発話を正しく鼻音と破裂音と
摩擦音とその他とに分類することができるものである。
実施例の説明
第２図は本発明の一実施例における子音分類装置のブロ
ック図である。同図において、９は音声波検出器で、例
えば低雑音接話Ｈｙマイクロホン等である。１ｏは鼻振
動検出器で、例えば振動ピックアップ等であり使用に際
しては真壁中央部伺近等に医療用両面テープなとによっ
て取り伺けて鼻振動を検出する。１１は喉頭振動検出器
で、例えば振動ピックアップ等であり、使用に際しては
喉頭の声帯付近に医療用両面テープなどによって取り伺
けて喉頭振動を検印する。１２は呼気流速検出器で、例
えば熱線流量計センサーであり、使用に際しては口腔前
方に配置して呼気流速を検出する。１３は前記各検出器
の出力を入力として、発話を鼻音と破裂音と摩擦音とそ
の他に分類する子音分類回路であり、まず音声波検出部
９からの入力信号により音声の包絡波と高域周波数成分
を抽出し、鼻振動検出器１Ｑと喉頭振動検出器１１から
の入力信号により、それぞれの振動波形の包絡波を抽出
する。寸だ呼気流速検出器１２からの入力信号により呼
気流速波を抽出するとともに呼気流速波を微分して得ら
れる信号から破裂性を抽出する１、これらの抽出信号を
使用した子音分類回路の動作について、以下、第２表と
第３図を弔いて詳細に説明する。
ック図である。同図において、９は音声波検出器で、例
えば低雑音接話Ｈｙマイクロホン等である。１ｏは鼻振
動検出器で、例えば振動ピックアップ等であり使用に際
しては真壁中央部伺近等に医療用両面テープなとによっ
て取り伺けて鼻振動を検出する。１１は喉頭振動検出器
で、例えば振動ピックアップ等であり、使用に際しては
喉頭の声帯付近に医療用両面テープなどによって取り伺
けて喉頭振動を検印する。１２は呼気流速検出器で、例
えば熱線流量計センサーであり、使用に際しては口腔前
方に配置して呼気流速を検出する。１３は前記各検出器
の出力を入力として、発話を鼻音と破裂音と摩擦音とそ
の他に分類する子音分類回路であり、まず音声波検出部
９からの入力信号により音声の包絡波と高域周波数成分
を抽出し、鼻振動検出器１Ｑと喉頭振動検出器１１から
の入力信号により、それぞれの振動波形の包絡波を抽出
する。寸だ呼気流速検出器１２からの入力信号により呼
気流速波を抽出するとともに呼気流速波を微分して得ら
れる信号から破裂性を抽出する１、これらの抽出信号を
使用した子音分類回路の動作について、以下、第２表と
第３図を弔いて詳細に説明する。
以下余白
第 ２ 表
第２表は子音を分類する判定基準例であり、同表におい
て〔」−〕は信号有を、［：ｌ＝ ：ｌは信−号力玉有
または無を、〔−〕は信号無を示している。第２表に示
すように有声破裂音／ ｂ＋ ｄ＋ ｑ／および有声摩
擦音／３．ｚ／では鼻音ｆヒしやすく鼻振動信号が得ら
れることが多い。また口腔ν１の後舌ｇＢで閉鎖がおき
る無声破裂音／に／および、歯茎音すの閉鎖から舌全体
での強いせばめに移行する厚椀音／ｌｆ／では時に鼻音
化することがある。しかしその他の破裂子音および摩擦
子音で鼻振動を伴なう例は少ない。音声の高域周波数成
分（摩擦性）は／ｈ／を除く摩擦子音ではほぼ安定に抽
出されるが、／ｈ／では特に後続母音が／ ｕ ＋ ８
＋ ０７なとの時に抽出されないことが多い。才だ破
裂子音／に／では有声摩擦音と同程度の摩擦性力玉抽１
」３されることが多い。しかし鼻音や有声破裂音で摩擦
性が抽出されることは殆んどない。さらに呼気流速、破
裂性、喉頭振動について、鼻音、破裂音。
て〔」−〕は信号有を、［：ｌ＝ ：ｌは信−号力玉有
または無を、〔−〕は信号無を示している。第２表に示
すように有声破裂音／ ｂ＋ ｄ＋ ｑ／および有声摩
擦音／３．ｚ／では鼻音ｆヒしやすく鼻振動信号が得ら
れることが多い。また口腔ν１の後舌ｇＢで閉鎖がおき
る無声破裂音／に／および、歯茎音すの閉鎖から舌全体
での強いせばめに移行する厚椀音／ｌｆ／では時に鼻音
化することがある。しかしその他の破裂子音および摩擦
子音で鼻振動を伴なう例は少ない。音声の高域周波数成
分（摩擦性）は／ｈ／を除く摩擦子音ではほぼ安定に抽
出されるが、／ｈ／では特に後続母音が／ ｕ ＋ ８
＋ ０７なとの時に抽出されないことが多い。才だ破
裂子音／に／では有声摩擦音と同程度の摩擦性力玉抽１
」３されることが多い。しかし鼻音や有声破裂音で摩擦
性が抽出されることは殆んどない。さらに呼気流速、破
裂性、喉頭振動について、鼻音、破裂音。
摩擦音それぞれは第２表に示す特性がある。以下第２表
の判定基準による子音分類方法について第３図によって
説明する。なお、第３図においては音声包絡波、高域周
波数成分、鼻振動包絡波、喉頭撮動包絡波、呼気流速波
、破裂性の各種信号を抽出するだめの回路は説明の簡略
化のために示していない。
の判定基準による子音分類方法について第３図によって
説明する。なお、第３図においては音声包絡波、高域周
波数成分、鼻振動包絡波、喉頭撮動包絡波、呼気流速波
、破裂性の各種信号を抽出するだめの回路は説明の簡略
化のために示していない。
第３図において、１３０は有音検出回路で、音声包絡波
の信号の有無にもとづいて有音を検出する。１３１は有
声判定回路で、有音であった場合に、喉頭振動包絡波信
号の有無にもとすき有声音と無声音とを判定する。有声
音であれば鼻音判定へ、寸だ無声音であれば後述する破
裂音２判定回路により破裂音判定を行なう。１３２は体
音判定回路で、第２表に示すように鼻振動包絡波が〔＋
〕かつ高域周波数成分が〔−〕かつ呼気流速波が〔−〕
であることにより、鼻音化した破裂音や摩擦音とも混同
することなく鼻音／ ｍ 、 ｎ 、η／を分類する。
の信号の有無にもとづいて有音を検出する。１３１は有
声判定回路で、有音であった場合に、喉頭振動包絡波信
号の有無にもとすき有声音と無声音とを判定する。有声
音であれば鼻音判定へ、寸だ無声音であれば後述する破
裂音２判定回路により破裂音判定を行なう。１３２は体
音判定回路で、第２表に示すように鼻振動包絡波が〔＋
〕かつ高域周波数成分が〔−〕かつ呼気流速波が〔−〕
であることにより、鼻音化した破裂音や摩擦音とも混同
することなく鼻音／ ｍ 、 ｎ 、η／を分類する。
１３３は破裂音１判定回路で前記鼻音判定回路１３２に
よって非鼻音と判定された発話に対し、呼気流速波が〔
＋〕かつ高域周波数成分が〔−〕で有声破裂音／ ｂ
＋ ｄ＋ ｑ ／を分類する。
よって非鼻音と判定された発話に対し、呼気流速波が〔
＋〕かつ高域周波数成分が〔−〕で有声破裂音／ ｂ
＋ ｄ＋ ｑ ／を分類する。
１３４は摩擦音１判定回路で、前記破裂音１判定回路１
３３により非破裂音と判定された発話に対し、高域周波
数成分が〔十〕であることにより有声摩擦音／Ｚ、５／
を分類する。１３５は破裂音２判定回路で、前記有声判
定回路１３１によって無声音と判定された発話に対し、
破裂性が〔十〕であることにより無声破裂音／Ｐ、ｔ、
に／を分類する。１３ｅは摩擦音２判定回路で、前記破
裂音２判定回路１３５によって非破裂音と判定された発
話に対し、高域周波数成分が〔十〕でかつ、破裂性が〔
−〕で無声摩擦音／ Ｓ＋ Ｉ ＋ ’ｉ ＋ ｔｆ
Ｔｔｓ ／が分類される。また１３７は摩擦音３判定回
路で、摩擦音２判定回路１３６によって非摩擦音と判定
された発話に対し、呼気流速波が〔十〕かつ、破裂性が
〔−〕で高高域周波数分が抽出されなかった無声摩擦音
／ｈ／が分類される。
３３により非破裂音と判定された発話に対し、高域周波
数成分が〔十〕であることにより有声摩擦音／Ｚ、５／
を分類する。１３５は破裂音２判定回路で、前記有声判
定回路１３１によって無声音と判定された発話に対し、
破裂性が〔十〕であることにより無声破裂音／Ｐ、ｔ、
に／を分類する。１３ｅは摩擦音２判定回路で、前記破
裂音２判定回路１３５によって非破裂音と判定された発
話に対し、高域周波数成分が〔十〕でかつ、破裂性が〔
−〕で無声摩擦音／ Ｓ＋ Ｉ ＋ ’ｉ ＋ ｔｆ
Ｔｔｓ ／が分類される。また１３７は摩擦音３判定回
路で、摩擦音２判定回路１３６によって非摩擦音と判定
された発話に対し、呼気流速波が〔十〕かつ、破裂性が
〔−〕で高高域周波数分が抽出されなかった無声摩擦音
／ｈ／が分類される。
以上のように本実施例によれば、音声波とともに他の発
語器官の情報を使用することにより、任意の話者の発話
から、鼻音と破裂副と摩擦音とその他とに正しく分類す
ることができる。
語器官の情報を使用することにより、任意の話者の発話
から、鼻音と破裂副と摩擦音とその他とに正しく分類す
ることができる。
発明の効果
本発明の子音分類装置は、音声波検出器と、鼻振動検出
器と、喉頭振動検出器と、呼気流速検出器と、これらの
検出器の出力を入力として鼻音と破裂音と摩擦音とその
他に分類する子音分類回路を設けることにより、任意の
発話者の発話に対し、低価格でリアルタイム性があり、
不快感がなく、殊音化や摩擦音性による混同がなく、正
しく鼻音と破裂音と摩擦音とその他とに分類することが
でき、例えば音声認識などに著るしい効果を与えるもの
である。
器と、喉頭振動検出器と、呼気流速検出器と、これらの
検出器の出力を入力として鼻音と破裂音と摩擦音とその
他に分類する子音分類回路を設けることにより、任意の
発話者の発話に対し、低価格でリアルタイム性があり、
不快感がなく、殊音化や摩擦音性による混同がなく、正
しく鼻音と破裂音と摩擦音とその他とに分類することが
でき、例えば音声認識などに著るしい効果を与えるもの
である。
第１図は発語器官の情報を利用した従来の音声認識装置
の構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例に
おける子音分類装置を示すブロック図、第３図は本発明
の一実施例における子音分類回路の具体例を示すブロッ
ク図である。 ９・・・・音声波検出回路、１ｏ・・・・鼻振動検出器
、１１ ・・・・喉頭振動検出器、１２・・・・・・呼
気流速検出器、１３・・・・・・子音分類回路。 第１図 第２図
の構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例に
おける子音分類装置を示すブロック図、第３図は本発明
の一実施例における子音分類回路の具体例を示すブロッ
ク図である。 ９・・・・音声波検出回路、１ｏ・・・・鼻振動検出器
、１１ ・・・・喉頭振動検出器、１２・・・・・・呼
気流速検出器、１３・・・・・・子音分類回路。 第１図 第２図
Claims (1)
- 音声波の検出器と、鼻振動の検出器と、喉頭振動の検出
器と、呼気流速の検出器と、前記検出器の出力を入力と
し鼻音と破裂音と摩擦音とその他に分類して出力する子
音分類回路とから構成されることを特徴とする子音分類
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2278383A JPS59149399A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 子音分類装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2278383A JPS59149399A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 子音分類装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149399A true JPS59149399A (ja) | 1984-08-27 |
| JPH0139600B2 JPH0139600B2 (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12092267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2278383A Granted JPS59149399A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 子音分類装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149399A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6078493A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-04 | 工業技術院長 | 摩擦音認識装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155596A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Kogyo Gijutsuin | Plosive detector |
| JPS57155600A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Kogyo Gijutsuin | Nosal sound detector |
| JPS57155598A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Kogyo Gijutsuin | Plosive classifying apparatus |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP2278383A patent/JPS59149399A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155596A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Kogyo Gijutsuin | Plosive detector |
| JPS57155600A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Kogyo Gijutsuin | Nosal sound detector |
| JPS57155598A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Kogyo Gijutsuin | Plosive classifying apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6078493A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-04 | 工業技術院長 | 摩擦音認識装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0139600B2 (ja) | 1989-08-22 |
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