梁 磊

(南開大學(xué),天津,300071)

語音格局一般分為元音格局、輔音格局、語調(diào)格局等。漢語等聲調(diào)語言還會有聲調(diào)格局。漢語的語音格局研究以聲調(diào)格局的分析為開端。以T值計(jì)算為代表的聲調(diào)格局研究已經(jīng)廣泛被學(xué)界采用。最近幾年,我們又相繼提出了二維、三維元音格局的研究范式并有所應(yīng)用,取得了一定的成果。

1. 聲調(diào)格局

1.1 聲調(diào)T值的計(jì)算及聲調(diào)格局圖

聲調(diào)格局指由一種語言(或方言)中全部單字調(diào)所構(gòu)成的格局,而廣義的聲調(diào)格局則應(yīng)該包括兩字組及多字組連讀的聲調(diào)表現(xiàn),相對于單字調(diào)的靜態(tài)研究,那就成為聲調(diào)的動(dòng)態(tài)分析。單字調(diào)的聲調(diào)格局是靜態(tài)的分析,是聲調(diào)研究的基礎(chǔ)形式,是考察各種聲調(diào)變化的起始點(diǎn)。

利用語音實(shí)驗(yàn)取得某位操一種語言(或方言)的發(fā)音人的全部單字調(diào)的測量數(shù)據(jù),例如每個(gè)聲調(diào)取9個(gè)測量點(diǎn)。分別對各測量點(diǎn)上的數(shù)據(jù)分組計(jì)算,每個(gè)測量點(diǎn)得出一個(gè)平均值,然后采用T值公式進(jìn)行數(shù)據(jù)的歸一化和相對化分析(石鋒1986)。公式如下:T=[(lg x-lg min)/(lg max-lg min)]×5。其中max為該發(fā)音人各點(diǎn)平均值中的最大值,即調(diào)域上限;min為最小值,既調(diào)域下限;x表示表示任一測量點(diǎn)的平均值。取常用對數(shù)的目的是使音高的赫茲單位接近人耳的聽覺特性。乘以5是為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)跟傳統(tǒng)的五度值記調(diào)法相對應(yīng)。實(shí)際上T值公式把不同發(fā)音人各自不同的調(diào)域進(jìn)行了歸一處理,得出的是某個(gè)測量點(diǎn)在該發(fā)音人整個(gè)調(diào)域中的相對位置,這就實(shí)現(xiàn)了音高數(shù)據(jù)的相對化。計(jì)算中也可以采用簡化的公式(石鋒、廖榮蓉1994:114):T=[(x-min)/(max-min)]×5。

圖1 北京話單字音聲調(diào)格局

在一個(gè)平面坐標(biāo)圖中把各個(gè)聲調(diào)的T值數(shù)據(jù)依次標(biāo)示為坐標(biāo)點(diǎn),再用平滑曲線分別把同一聲調(diào)的各點(diǎn)聯(lián)接起來,就成為這種語言或方言的聲調(diào)格局圖。圖1是北京話的聲調(diào)格局圖。采用T值的計(jì)算方法得出聲調(diào)格局圖形,可以直觀地表現(xiàn)聲調(diào)的系統(tǒng)特征和相對關(guān)系,增強(qiáng)不同地點(diǎn)和不同發(fā)音人相互之間的可比性。

1.2 聲調(diào)格局?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

在對于大樣本聲調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析中,需要在原有T值公式的基礎(chǔ)上做適當(dāng)調(diào)整。適合大樣本聲調(diào)統(tǒng)計(jì)的T值公式如下:T={[lg x-lg(min-SDmin)]/[lg(max+SDmax)-lg(min-SDmin)]}×5。跟原有T值公式相比,新的T值公式把最小值(min)改為(min-SDmin),即各測量點(diǎn)平均值中的最小值減去該點(diǎn)全部數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差;最大值(max)改為(max+SDmax),即各測量點(diǎn)平均值中的最大值加上該點(diǎn)全部數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。經(jīng)過調(diào)整的T值公式消除了大樣本統(tǒng)計(jì)分析中最大值(max)和最小值(min)受到的抑制作用。原有的T值公式適合于單個(gè)發(fā)音人的小樣本數(shù)據(jù)處理,調(diào)整的T值公式適合于多個(gè)發(fā)音人的大樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)一組數(shù)據(jù)中每個(gè)值跟平均值的差異量得出這組數(shù)據(jù)分布的離散程度,是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性的重要表現(xiàn)之一。在聲調(diào)統(tǒng)計(jì)分析中,可以基于各測量點(diǎn)T值數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差來考察每個(gè)聲調(diào)的主體分布。圖2為52位北京發(fā)音人的聲調(diào)主體分布圖。其中,位于中間的曲線由9個(gè)點(diǎn)的平均值確定,這就是帶狀包絡(luò)的中線或主線;上方和下方的曲線分別由平均值加減標(biāo)準(zhǔn)差而得到。每個(gè)聲調(diào)的不同部位的數(shù)據(jù)分布各不相同。數(shù)據(jù)集中的部位發(fā)音比較穩(wěn)定。依據(jù)數(shù)據(jù)集中的程度可以區(qū)分出每一聲調(diào)的穩(wěn)態(tài)段和動(dòng)態(tài)段,進(jìn)而可以考察聲調(diào)的共時(shí)變化和歷時(shí)變化的特點(diǎn)和規(guī)律。如果把標(biāo)準(zhǔn)差作為聲調(diào)穩(wěn)態(tài)段的指標(biāo),則可以把標(biāo)準(zhǔn)差較小的部分看作穩(wěn)態(tài)的分布,反之則是不穩(wěn)定的分布。由此得出穩(wěn)態(tài)段是:陰平的起點(diǎn)和終點(diǎn);陽平的終點(diǎn);上聲的折點(diǎn)和去聲的起點(diǎn)。動(dòng)態(tài)段是:陽平的起點(diǎn)、上聲的起點(diǎn)和終點(diǎn)、去聲的終點(diǎn)(王萍、石鋒2009)。

圖2 北京話四個(gè)聲調(diào)的主體分布總圖

1.3 聲調(diào)統(tǒng)計(jì)中的偏分布

人們通常假設(shè)一般樣本的數(shù)據(jù)都是正態(tài)分布。因此通常是在平均值上下各加減一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的距離作為數(shù)據(jù)分布的主體范圍。理想正態(tài)分布的中位數(shù)跟平均數(shù)是重合的,如圖3上;實(shí)際上二者卻常常是分開的,這就是數(shù)據(jù)的實(shí)際分布跟理想的正態(tài)分布有不同程度的偏離現(xiàn)象,如圖3下。如何描述和分析數(shù)據(jù)分布的偏離程度和偏離方向,在語言研究中十分重要。

圖3 正態(tài)分布、偏分布曲線

為了對這種數(shù)據(jù)偏離現(xiàn)象進(jìn)行量化描述,可以采用以下一種簡單的計(jì)算方法。

設(shè):N1為小于平均值的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù);N2為大于平均值的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù);D1為N1跟平均值之間的平均距離;D2為N2跟平均值之間的平均距離。M為樣本數(shù)據(jù)總數(shù)。得到:

N1×D1=N2×D2

N1∶N2=D2∶D1

(N1/M)∶(N2/M)=D2∶D1

即N1與D1成反比關(guān)系,N2與D2成反比關(guān)系。

把(N1/M)作為計(jì)算大于平均值的數(shù)據(jù)分布的偏離參數(shù),把(N2/M)作為小于平均值的數(shù)據(jù)分布的偏離參數(shù)。就有N1/M+N2/M=1或∴N2/M=1-N1/M。偏離參數(shù)(N1/M)為0.5表明數(shù)據(jù)是平均分布;(N1/M)大于0.5表明數(shù)據(jù)分布偏向平均值下方;(N1/M)小于0.5表明數(shù)據(jù)偏向平均值上方。

再設(shè):SD為標(biāo)準(zhǔn)差。就有(N1/M)×2SD,得到的是數(shù)值大于平均值的數(shù)據(jù)在主體分布中的距離位置;還有(N2/M)×2SD,得到的是數(shù)值小于平均值的數(shù)據(jù)在主體分布中的距離位置。

另外,如果把0.5定位為零點(diǎn),那么大于0.5就是正值,小于0.5就是負(fù)值,變化偏離的方向看起來就會一目了然。

圖4 北京話四個(gè)聲調(diào)的偏分布總圖

圖4是通過計(jì)算聲調(diào)的每個(gè)點(diǎn)的偏離參數(shù)(N1/M)而得到的北京話四個(gè)聲調(diào)的偏分布總圖。結(jié)果表明:聲調(diào)數(shù)據(jù)的偏離表現(xiàn)突出和強(qiáng)化了各自的區(qū)別性特征。相對于動(dòng)態(tài)段而言,穩(wěn)態(tài)段中數(shù)據(jù)的偏離方向更清晰、偏離程度更顯著。如陽平調(diào)穩(wěn)態(tài)段調(diào)尾的數(shù)據(jù)多向平均值上方偏離,突出“高”、“升”特征;上聲調(diào)的2/3數(shù)據(jù)向平均值下方偏離,突出“低”特征,其中穩(wěn)態(tài)段折點(diǎn)處偏離程度最大;去聲的調(diào)頭和調(diào)干各點(diǎn)數(shù)據(jù)多朝向平均值上方偏離,突出開頭的“高”特征,其中穩(wěn)態(tài)段調(diào)頭的偏離程度最顯著(王萍、石鋒2009)。

1.4 聲調(diào)格局的應(yīng)用

1.4.1 語言變異及演化研究

石鋒和王萍(2006a;2006b)依據(jù)52位北京發(fā)音人的較大樣本,按性別、年齡、家庭語言環(huán)境進(jìn)行聲調(diào)數(shù)據(jù)的分組統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)男女發(fā)音的聲調(diào)曲線具有系統(tǒng)性差異。老北京人各聲調(diào)的分布依照年齡段呈現(xiàn)出有規(guī)律的分布,顯示出北京話聲調(diào)正在發(fā)生細(xì)微的變化(見圖5)。

圖5 北京話四聲的性別比較

從圖5中,我們可以看到女性和男性的聲調(diào)曲線的整體位置很接近,并且呈現(xiàn)有規(guī)律的分布,即女性的聲調(diào)曲線基本都位于男性的上方。

石鋒、王萍(2004)通過200位天津發(fā)音人的大樣本統(tǒng)計(jì)分析,得到天津話連讀變調(diào)的新派跟老派發(fā)音之間有系統(tǒng)性的差異。按年齡段分別對語體差異和使用頻度分組統(tǒng)計(jì)考察,發(fā)現(xiàn)了變化方向和變化速率的量化對應(yīng)關(guān)系。

1.4.2 語言接觸研究

貝先明(2008)采用聲調(diào)格局的方法分析湘語和贛語之間的方言接觸,發(fā)現(xiàn)混合型方言的語音格局的構(gòu)建、發(fā)展和演變是語言內(nèi)部因素和外部因素共同作用的結(jié)果(見圖6)。

在兩種方言不同語音接觸中的演化表現(xiàn)出三種模式:過渡、越位、反彈。其中過渡模式出現(xiàn)最多,反彈模式出現(xiàn)最少。

方言接觸中,混合方言與目的方言有可能產(chǎn)生同調(diào)調(diào)值相似,也有可能產(chǎn)生異調(diào)調(diào)值相似。這兩種調(diào)值相似都體現(xiàn)了方言接觸中語音趨同的規(guī)律,是方言接觸在聲調(diào)調(diào)值上的重要表現(xiàn)。從上圖來看,撇開調(diào)類的對應(yīng),混合方言瀏陽話的5個(gè)聲調(diào),有3個(gè)聲調(diào)(陰平、陽平、入聲)的調(diào)值和目的方言長沙話的調(diào)值一樣,有2個(gè)聲調(diào)(上聲、去聲)的調(diào)值和長沙話的調(diào)值相近。

圖6 方言接觸聲調(diào)格局圖

1.4.3 二語習(xí)得研究

梁磊和張薇(2010)考察了蒙古學(xué)生所發(fā)的四個(gè)普通話聲調(diào),發(fā)現(xiàn)除了去聲以外,其他三聲都存在著一定的發(fā)音偏誤(見圖7):

圖7 蒙古學(xué)生普通話四聲格局圖

2.1 元音V值的計(jì)算

元音格局是元音系統(tǒng)性的表現(xiàn),包括的內(nèi)容可以有元音的定位特征、內(nèi)部變體的表現(xiàn)、整體的分布關(guān)系等等。元音格局重在主要元音的表現(xiàn)。主要元音在音節(jié)中可以有各種組合:出現(xiàn)在單韻母中的元音是一級元音,又稱為基礎(chǔ)元音;能夠帶韻頭的元音是二級元音;能夠帶韻尾的元音是三級元音;既能夠帶韻頭又能帶韻尾的元音是四級元音(石鋒2008)。

聲學(xué)元音圖的縱軸坐標(biāo)為線性標(biāo)度的元音第一共振峰(F1)數(shù)據(jù),橫軸坐標(biāo)為對數(shù)標(biāo)度的元音第二共振峰(F2)數(shù)據(jù),坐標(biāo)的零點(diǎn)設(shè)在右上角。每個(gè)單元音的發(fā)音數(shù)據(jù)在圖上都可以標(biāo)示為一個(gè)點(diǎn)。聲學(xué)元音圖跟發(fā)音舌位圖在相對位置上大致對應(yīng),又稱為聲位圖。利用聲位圖分析元音的格局是很方便的。首先,舌位高低跟F1密切相關(guān):舌位高,F1就小;舌位低,F1就大。其次,舌位前后跟F2密切相關(guān):舌位靠前,F2就大,舌位靠后,F2就小。另外,F2和嘴唇的圓展也有關(guān)系,圓唇作用可以使F2降低一些。我們從中可以直觀地考察同一元音音位內(nèi)部變體的表現(xiàn),以及不同元音之間分布的相對關(guān)系等等(見圖8)。

圖8 北京話基礎(chǔ)元音聲位圖

圖9 北京話基礎(chǔ)元音格局圖

以元音聲位圖為基礎(chǔ),利用V值公式進(jìn)行計(jì)算,可以得到相對化的元音格局圖(見圖9)。為了接近實(shí)際的聽感距離,依次將全部共振峰頻率值轉(zhuǎn)換為對數(shù)性的巴克值(Bark)。元音V值的計(jì)算公式如下(時(shí)秀娟2007):

其中,V1為某元音第一共振峰的相對值,V2為這個(gè)元音第二共振峰的相對值。B1max表示各元音第一共振峰中最大的巴克值,B1min為各元音第一共振峰中最小的巴克值,B1x表示某元音的第一共振峰巴克值;B2的情況據(jù)此類推。在V值計(jì)算中,一般首先要把頻率值做對數(shù)性轉(zhuǎn)換,包括常用對數(shù)、半音、美標(biāo)度、巴克等,選擇其中任何一種進(jìn)行換算都可以。關(guān)鍵是歸一化、相對化的計(jì)算過程。

元音格局V值與聲調(diào)格局T值的出發(fā)點(diǎn)是一致的。V值計(jì)算的意義是實(shí)現(xiàn)元音分析的歸一化、相對化。將每一個(gè)元音放在該語言(或方言)的全部元音空間中來考察,得到各元音在元音空間中的相對表現(xiàn)。從而淡化不同發(fā)音人的個(gè)性差異,突顯同一語言元音系統(tǒng)的共性特征。

2.2 元音三維分析圖

對于元音聲學(xué)特性的描寫,可以采用三維的方法:分別將F1、F2、F3-F2作為三維空間的三個(gè)維度,即x軸、y軸、z軸。上文已經(jīng)講到F1、F2跟元音發(fā)音的對應(yīng)關(guān)系。圓唇和卷舌兩種發(fā)音都同樣會使第三共振峰(F3)降低,但圓唇作用使F2降低,卷舌作用使F2升高,從而跟F3彼此接近。所以F3-F2這個(gè)參量能夠較好地區(qū)分圓唇和卷舌這兩種發(fā)音特征,從而增大元音間的區(qū)分度(見圖10)。

圖10 北京話基礎(chǔ)元音三維平面聲位圖

各種元音在三維空間中不同平面(F1/F2、F1/F3-F2)的相對關(guān)系存在著補(bǔ)償性。主要表現(xiàn)為三種類型:第一、F1/F2平面上相互距離較小的元音,在F1/F3-F2平面上的距離顯著增大;第二、F1/F2平面上彼此距離較大的元音,在F1/F3-F2平面上的距離反而會減小;第三、還有的元音在F1/F2和F1/F3-F2兩個(gè)平面中與其它元音之間的距離都是比較適中,都能形成較好的區(qū)別性(王萍、貝先明、石鋒2009)。

相對于單純的二維聲學(xué)空間,三維聲學(xué)空間在表現(xiàn)各元音的分布距離及相對關(guān)系上能夠更有效、更全面地對不同元音進(jìn)行定位,從而更真實(shí)地反映語音的實(shí)際表現(xiàn)。

2.3 元音格局?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

跟聲調(diào)的統(tǒng)計(jì)分析一樣,在對于大樣本元音實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析中,需要在原有V值公式的基礎(chǔ)上做適當(dāng)調(diào)整。以第一共振峰(F1)為例,先分別統(tǒng)計(jì)所有元音的對數(shù)性Bark值中的最大值(B1max)和最小值(B1min),以及這兩個(gè)Bark值所對應(yīng)的元音的標(biāo)準(zhǔn)差(SD1max、SD1min)。分別用B1max+SD1max代替B1max;用B1min—SD1min代替B1min。第二共振峰(F2)也同樣處理。然后,就可以分別計(jì)算每個(gè)元音F1和F2的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差,得到Bark標(biāo)度的值;最后,使用調(diào)整的V值公式進(jìn)行歸一化,將以上各個(gè)Bark標(biāo)度的值轉(zhuǎn)換為V值標(biāo)度,畫出相對的元音主體分布圖(孫雪、石鋒2009)。

總括以上說明,適合大樣本元音統(tǒng)計(jì)的V值公式如下:

經(jīng)過調(diào)整的V值公式消除了大樣本統(tǒng)計(jì)分析中位于頂點(diǎn)的元音分布區(qū)域受到的抑制作用,更符合實(shí)際發(fā)音事實(shí)。原有的V值公式適合于單個(gè)發(fā)音人的小樣本數(shù)據(jù)處理,調(diào)整的V值公式適合于多個(gè)發(fā)音人的大樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

采用以上方法分析26種自然語言中的基本元音(見圖11),可以看到/i/元音分布區(qū)域最小,集中程度最好,是元音發(fā)音的基點(diǎn)。/a/、/u/元音分布區(qū)域增大。/a/的差異主要體現(xiàn)在高低上;/u/在前后維上游移較大。

圖11 自然語言基本元音聲學(xué)分布圖

2.4 元音統(tǒng)計(jì)中的偏分布

以V值公式為基礎(chǔ),同時(shí)按照上文所述的偏分布算法,我們對52位北京話發(fā)音人的基礎(chǔ)元音的頂點(diǎn)元音進(jìn)行了偏分布統(tǒng)計(jì)分析。北京話元音/i/的數(shù)據(jù)偏分布在平均值的前半部分;元音/a/的偏分布位于后上方;元音/y/、/u/的偏分布都位于前上方(見圖12)。

圖12 北京話基礎(chǔ)元音中頂點(diǎn)元音的偏分布格局圖

偏分布分析可以使我們看到不同元音數(shù)據(jù)的偏離方向、偏離位置和偏離程度。這些定量的表現(xiàn)提供了聯(lián)系元音共時(shí)表現(xiàn)和歷時(shí)變化的紐帶。/a/、/i/、/u/這三個(gè)頂點(diǎn)元音的數(shù)據(jù)偏分布的位置與它們各自的歷時(shí)變化方向相一致,又可以預(yù)示未來的“音變方向”。/a/的高化符合“低元音高化”的通則,/u/的前化符合“后元音前化”的通則(Labov 1994:116)。/i/的前化符合發(fā)音省力的原則,同時(shí)從北京話的元音格局來看,/i/的前化有利于跟/y/的區(qū)別,保持相互之間的音位距離(王萍、石鋒2008)。

2.5 元音調(diào)格局的應(yīng)用

2.5.1 兒童語言習(xí)得研究

兒童掌握語音的先后順序與語音的普遍性密切相關(guān),對于兒童語音發(fā)展的順序的研究,也會對語音共性的研究有重要意義。溫寶瑩(2008)將語音格局應(yīng)用到兒童語言習(xí)得研究中,考察40名漢語兒童的普通話元音正確率和發(fā)音表現(xiàn)。結(jié)果顯示兒童元音發(fā)音的錯(cuò)誤并不是某一個(gè)人偶然發(fā)生的錯(cuò)誤,而是大多數(shù)兒童對于某個(gè)元音在某一階段的系統(tǒng)性的發(fā)音傾向。兒童元音的發(fā)展也具有系統(tǒng)性,兒童習(xí)得元音的過程就是建立系統(tǒng)的過程。每個(gè)元音的出現(xiàn)并不是孤立的現(xiàn)象,都是最大限度地去建立和維持音位間的對立。舌位高低先于舌位前后,也就是開口度的區(qū)別最先掌握。元音的高低是第一維度的區(qū)分;元音的前后是元音系統(tǒng)的第二維度;圓唇度是元音系統(tǒng)的第三維度;舌尖發(fā)音和舌面發(fā)音的區(qū)分,是元音系統(tǒng)的另一個(gè)維度。普通話兒童漢語七個(gè)基礎(chǔ)元音的習(xí)得順序如下:/a/>/i/>//>/u/>//>//>/y/(>表示早于)。

總之,不同的元音依據(jù)發(fā)音難易程度排定習(xí)得次序。這個(gè)次序又恰好反映出每個(gè)元音在系統(tǒng)中的位次。同時(shí),這種習(xí)得次序也顯示出各個(gè)元音音位的標(biāo)記性不同,習(xí)得越晚,標(biāo)記性越強(qiáng)(石鋒、溫寶瑩2007)。

2.5.2 語言共性及類型研究

比較不同語言或方言的語音格局,可以考察語言的共性特征和類型區(qū)分,具有語言類型學(xué)的意義。時(shí)秀娟(2007)用實(shí)驗(yàn)分析的方法研究漢語方言40個(gè)點(diǎn)的元音格局,得出漢語方言元音格局的類型特點(diǎn):優(yōu)先采用無標(biāo)記元音/a/、/i/、/u/;一般有6至9個(gè)基礎(chǔ)元音;前重型多于后重型和同重型;央元音不多于一個(gè)。

孫雪(2009)考察人類26種自然語言中的元音格局,比較它們在分布范圍、相對位置、系統(tǒng)關(guān)系等方面的特點(diǎn),可以發(fā)現(xiàn)元音/i/的分布最集中、語際差異和人際差異均最小,是人類元音發(fā)音中的基點(diǎn)。從基點(diǎn)出發(fā),在高低維度上延伸,確定/a/;在前后維度上延伸,確定/u/。其他元音位置都隨這三個(gè)元音而定。語言的普遍性不僅存在于句法和語用等方面,在語音層面也明顯存在。

3. 結(jié)語

經(jīng)過二十余年的不懈努力,從聲調(diào)格局,到輔音格局(冉啟斌2011)、元音格局、語調(diào)格局(王萍、石峰2011),我們始終面向“語言學(xué)的語音學(xué)”(linguistic phonetics,LP)這一研究對象,秉承實(shí)驗(yàn)音系學(xué)的研究范式,致力于歸一化、相對化基礎(chǔ)上的語音系統(tǒng)性探索。利用T值、V值的計(jì)算,分別把聲調(diào)與元音的語音學(xué)研究、音系學(xué)研究,傳統(tǒng)定性研究、科學(xué)的定量研究很好地結(jié)合起來,并在語言演變、語言接觸及語言習(xí)得等研究領(lǐng)域得到了初步的應(yīng)用成果。

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