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CN104202691B - 一种用于心电检测的耳机及移动终端 - Google Patents

一种用于心电检测的耳机及移动终端 Download PDF

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CN104202691B
CN104202691B CN201410431404.6A CN201410431404A CN104202691B CN 104202691 B CN104202691 B CN 104202691B CN 201410431404 A CN201410431404 A CN 201410431404A CN 104202691 B CN104202691 B CN 104202691B
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circuit
earphone
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ecg detecting
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Huizhou TCL Mobile Communication Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种用于心电检测的耳机及移动终端。用于心电检测的耳机包括采集电路、信号线以及接口电路，所述信号线连接所述采集电路和所述接口电路；所述采集电路包括至少两个耳塞以及至少两个电极，其中，所述至少两个电极分别设置于所述至少两个耳塞中，用于采集心电信号；所述接口电路包括耳机插头，所述耳机插头用于与移动终端连接，其中，所述信号线连接于所述耳机插头和所述至少两个耳塞、所述至少两个电极之间；所述信号线用于传输所述心电信号和耳机信号。上述方案，通过设置于耳塞中的电极采集心电信号，并通过耳机信号线传输到移动终端，能够便捷可靠地采集心电信号，提高心电检测的准确性，以及减少电极对移动终端外观的影响。

Description

一种用于心电检测的耳机及移动终端
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种用于心电检测的耳机及移动终端。
背景技术
随着移动通信技术的发展，移动终端的相关应用越来越广泛，比如，通过移动终端进行心电检测，并实时显示用户的心电信号和心率，以便于用户实时了解身体状况。
目前，一种心电检测方案是在移动终端上设置两个电极，用户的其中两个手指同时分别按住两个电极即可进行心电检测。当心电检测芯片检测到电极上的心电信号后，将检测到的心电信号发送给移动终端，以使移动终端根据心电信号计算心率并绘制心电图。
由于，在心电检测过程中对接触电极的时间有一定的要求，接触电极的时间越久，心电检测的准确性越高。然而，这种方案在检测的过程中，用户的手指需要在一段时间内同时分别按住两个电极，才能进行心电检测，这样不便于用户进行实时心电检测。
此外，额外设置的电极的位置还影响了移动终端的整体外观。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种用于心电检测的耳机及移动终端，能够便捷地进行心电检测，提高心电检测的准确性，以及减少电极对移动终端的外观的影响。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种用于心电检测的耳机，所述耳机包括采集电路、信号线以及接口电路，所述信号线连接所述采集电路和所述接口电路；所述采集电路包括至少两个耳塞以及至少两个电极，其中，所述至少两个电极分别设置于所述至少两个耳塞中，用于采集心电信号；所述接口电路包括耳机插头，所述耳机插头用于与移动终端连接，其中，所述信号线连接于所述耳机插头和所述至少两个耳塞、所述至少两个电极之间；所述信号线用于传输所述心电信号和耳机信号。
其中，所述信号线包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线；当所述耳机用于检测心电信号时，所述左声道信号线、右声道信号线用于传输所述心电信号。
其中，所述信号线包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线、左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线；当所述耳机用于检测心电信号时，所述左声道消噪信号线、右声道消噪信号线用于传输所述心电信号。
其中，所述至少两个电极分别由至少两块电极并联组成。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种用于心电检测的移动终端，所述终端包括相互连接的耳机接口电路和心电检测电路；所述耳机接口电路用于输入来自耳机中至少两个电极上的心电信号，其中，所述至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号；所述心电检测电路用于对所述心电信号进行检测。
其中，所述终端还包括信号切换电路；所述信号切换电路是二选一切换电路，包括第一端、第二端以及第三端，所述第一端连接所述耳机接口电路，所述第二端连接所述终端内的耳机电路，所述第三端连接所述心电检测电路，在进行心电信号检测时，所述第一端连接所述第三端，否则所述第一端连接所述第二端。
其中，所述耳机接口电路包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线；所述第一端分别连接所述左声道信号线和右声道信号线。
其中，所述耳机接口电路包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线、左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线；所述第一端分别连接所述左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线。
其中，所述耳机接口电路包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线、左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线，所述左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线直接连接所述心电检测电路。
其中，所述终端还包括控制电路和显示电路；所述控制电路用于依据所述心电信号绘制心电图；所述显示电路用于显示所述心电图。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过耳机接口电路输入设置于耳塞中的电极所采集到的心电信号，能够便捷可靠地采集心电信号，提高心电检测的准确性，以及减少电极对移动终端外观的影响。
附图说明
图1是本申请用于心电检测的耳机一实施方式结构示意图；
图2是图1中接口电路中的耳机插头一实施方式结构示意图；
图3是图1中接口电路中的耳机插头另一实施方式结构示意图；
图4是本申请用于心电检测的移动终端一实施方式结构示意图；
图5是本申请用于心电检测的移动终端另一实施方式结构示意图；
图6是本申请用于心电检测的移动终端又一实施方式结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
参阅图1，图1是本申请用于心电检测的耳机一实施方式结构示意图。本实施方式中用于心电检测的耳机包括采集电路110以及接口电路120，其中，采集电路110以及接口电路120通过信号线(图未示)连接。
请一并参阅图2和图3,图2是图1中接口电路中的耳机插头一实施方式结构示意图，图3是图1中接口电路中的耳机插头另一实施方式结构示意图。
采集电路110包括至少两个耳塞(图未示)以及至少两个电极(图未示)，其中，至少两个电极分别设置于至少两个耳塞中，用于采集心电信号。
接口电路120包括耳机插头121，耳机插头121用于与移动终端连接，其中，信号线连接于耳机插头121和至少两个耳塞(图未示)、至少两个电极(图未示)之间。信号线用于传输心电信号和耳机信号。
可选地，至少两个电极分别由至少两块电极并联组成。
例如，用于检测心电信号的耳机包括采集电路110、接口电路120以及信号线。采集电路110和接口电路120通过信号线连接。
采集电路110包括至少两个耳塞以及至少两个电极，其中，至少两个电极分别内嵌于至少两个耳塞中。电极可使用氯化银、不锈钢、导电橡胶等材料制成，每个电极可以由单块电极组成，也可以由多块电极并联组成，此处不做限制。当每个电极采用多块电极并联组成时，可以扩大电极的尺寸，增加电极与用户的耳朵的接触面积，同时还可以减小电极本身的阻抗，提高心电检测的准确性。
接口电路120包括耳机插头121，耳机插头121用于与移动终端连接，其中，信号线连接于耳机插头和至少两个耳塞、至少两个电极之间。信号线用于传输心电信号和耳机信号。信号线分别连接左耳塞和右耳塞，从而分别与嵌于左耳塞和右耳塞中的电极相连接。可以理解的是，信号线的外层可以设置有屏蔽线，从而减小对心电信号的干扰，提高心电检测的准确性与可靠性。
在进行心电检测时，耳机插头121通过耳机插孔与移动终端连接，两个电极分别与用户的左耳和右耳接触，以采集用户的心电信号。采集到的心电信号通过耳机的信号线传输到移动终端。可以理解的是，信号线可以同时传输心电信号以及耳机信号，也可以当进行心电检测时，只传输心电信号。
比如，如果耳机插头121只包括左声道信号线1、右声道信号线2、话筒信号线3、接地信号线4，在进行心电检测时，左声道信号线1用于将电极采集到的左耳的心电信号传输到移动终端，右声道信号线2用于将电极采集到的右耳的心电信号传输到移动终端。当不检测心电信号时，左声道信号线1用于将移动终端输出的左声道耳机信号传输到左耳塞，右声道信号线2用于将移动终端输出的右声道耳机信号传输到右耳塞。
如果耳机插头121包括左声道信号线1、右声道信号线2、话筒信号线3、接地信号线4、左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6，在进行心电检测时，左声道消噪信号线5用于将电极采集到的左耳的心电信号传输到移动终端，右声道消噪信号线6用于将电极采集到的右耳的心电信号传输到移动终端。当不检测心电信号时，左声道消噪信号线5用于消除左声道的环境噪声，右声道消噪信号线6用于消除右声道的环境噪声。可以理解的是，当不检测心电信号时，左声道消噪信号线、右声道消噪信号线也可以悬空。
上述方案，将电极设置于耳塞中，通过耳塞接触用户的耳朵来采集心电信号，并将采集到的心电信号通过耳机信号线传输到移动终端，能够便捷可靠地采集心电信号，提高心电检测的准确性。
参阅图4，图4是本申请用于心电检测的移动终端一实施方式结构示意图。用于心电检测的移动终端与用于心电检测的耳机配合使用。本实施方式中，用于心电检测的移动终端包括相互连接的耳机接口电路410和心电检测电路420。
耳机接口电路410用于输入来自耳机中至少两个电极上的心电信号，其中，至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号。
心电检测电路420用于对心电信号进行检测。
例如，当用户需要进行心电检测时，用户将用于心电检测的耳机通过耳机插头连接到移动终端，进入移动终端内的心电检测功能菜单选项，并选择心电检测按钮，耳机接口电路410输入来自耳机中至少两个电极所采集到的心电信号。其中，至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号；采集到的心电信号通过耳机的信号线传输到耳机接口电路410，耳机接口电路410的耳机插孔与耳机插头相匹配。
心电检测电路420检测耳机接口电路410输入的心电信号，以使移动终端对检测到的心电信号进行处理，并根据心电信号绘制并显示心电图，以供用户查看。
当用户不需要进行心电检测时，耳机信号线用于传输耳机信号。
上述方案，通过耳机接口电路输入设置于耳塞中的电极所采集到的心电信号，能够便捷可靠地采集心电信号，提高心电检测的准确性，以及减少电极对移动终端外观的影响。
参阅图5，图5是本申请用于心电检测的移动终端另一实施方式结构示意图。与上一实施方式的不同之处在于，在本实施方式中，用于心电检测的移动终端还包括信号切换电路520、控制电路540、显示电路550以及耳机电路560。其中，耳机接口电路510、信号切换电路520、心电检测电路530、控制电路540以及显示电路550顺次连接，耳机电路560连接于信号切换电路520和控制电路540之间。
耳机接口电路510用于输入来自耳机中至少两个电极上的心电信号，其中，至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号。
信号切换电路520是二选一切换电路，包括第一端、第二端以及第三端，第一端连接耳机接口电路510，第二端连接终端内的耳机电路560，第三端连接心电检测电路530，在进行心电信号检测时，第一端连接第三端，否则第一端连接第二端。
心电检测电路530用于对输入的心电信号进行检测。
控制电路540用于依据检测到的心电信号绘制心电图。
显示电路550用于显示心电图。
例如，用于心电检测的耳机通过耳机插头连接到移动终端后，通常情况下，控制电路540控制信号切换电路520默认将第一端连接到第二端，以使耳机接口电路510连接耳机电路560，从而使耳机电路560通过信号切换电路520向耳机接口电路510传输耳机信号。
当用户需要进行心电检测时，用户进入移动终端内的心电检测功能菜单选项，并选择心电检测按钮以请求心电检测。控制电路540接收到用户发送的心电检测请求时，通过控制信号切换电路520的片选信号，使信号切换电路520的第一端连接到第三端，以使耳机接口电路510连接心电检测电路530。
心电检测电路530检测耳机接口电路510所输入的来自耳机中至少两个电极所采集到的心电信号。其中，至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号；采集到的心电信号通过耳机的信号线传输到耳机接口电路510，耳机接口电路510的耳机插孔与耳机插头相匹配。
比如，如果耳机插头121只包括左声道信号线1、右声道信号线2、话筒信号线3、接地信号线4，耳机接口电路510的耳机插孔所包括的信号线与之匹配。
在进行心电检测时，第一端分别连接左声道信号线1和右声道信号线2，左声道信号线1将电极采集到的左耳的心电信号传输到移动终端，右声道信号线2将电极采集到的右耳的心电信号传输到移动终端。
当不检测心电信号时，左声道信号线1将移动终端输出的左声道耳机信号传输到左耳塞，右声道信号线2将移动终端输出的右声道耳机信号传输到右耳塞。
如果耳机插头121包括左声道信号线1、右声道信号线2、话筒信号线3、接地信号线4、左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6，耳机接口电路510的耳机插孔所包括的信号线与之匹配。
在进行心电检测时，第一端分别连接左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6，左声道信号线1将移动终端输出的左声道耳机信号传输到左耳塞，右声道信号线2将移动终端输出的右声道耳机信号传输到右耳塞，左声道消噪信号线5将电极采集到的左耳的心电信号传输到移动终端，右声道消噪信号线6将电极采集到的右耳的心电信号传输到移动终端。
当不检测心电信号时，左声道信号线1将移动终端输出的左声道耳机信号传输到左耳塞，右声道信号线2将移动终端输出的右声道耳机信号传输到右耳塞，左声道消噪信号线5用于消除左声道的环境噪声，右声道消噪信号线6用于消除右声道的环境噪声。可以理解的是，在此情况下，耳机信号线既可以传输音频信号，还可以传输心电信号，即用户可以在收听音频文件的同时进行心电检测，以测试收听当前的音频对用户心率等数据的影响，从而根据当前的心率等数据调整所收听的音频文件。
心电检测电路530与控制电路540进行通信，将检测到的心电信号发送给控制电路540，其中，此处对通信协议不做限制，可以是串口通信协议，也可以是I2C通信协议。
当控制电路540接收到心电信号后，控制电路540对接收到的心电信号进行处理，对心电信号进行滤波处理后从原始的心电信号中解析出心电数据，并根据心电数据绘制心电图，从而控制显示电路550将绘制的心电图显示出来，以供用户查看。
上述方案，通过耳机接口电路输入设置于耳塞中的电极所采集到的心电信号，并通过信号切换电路实现切换传输耳机信号与心电信号，能够便捷可靠地采集心电信号，提高心电检测的准确性，以及减少电极对移动终端外观的影响。
参阅图6，图6是本申请用于心电检测的移动终端又一实施方式结构示意图。本实施方式中，与用于心电检测的移动终端相匹配的耳机除了保证传输耳机信号外，还有空闲的信号线。与上一实施方式的不同之处在于，本实施方式中，移动终端省掉了信号切换电路520，包括耳机接口电路610、心电检测电路620、控制电路630、显示电路640、耳机电路650，耳机接口电路610、心电检测电路620、控制电路630以及显示电路640顺次连接，耳机电路650连接于耳机接口电路610和控制电路630之间。
耳机接口电路610用于输入来自耳机中至少两个电极上的心电信号，其中，至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号。
心电检测电路620用于对输入的心电信号进行检测。
控制电路630用于依据检测到的心电信号绘制心电图以及控制耳机电路650向耳机接口电路610输出耳机信号。
显示电路640用于显示心电图。
例如，用于心电检测的耳机通过耳机插头连接到移动终端后，通常情况下，控制电路630默认通过控制耳机电路650向耳机接口电路610传输耳机信号。
当用户需要进行心电检测时，用户进入移动终端内的心电检测功能菜单选项，并选择心电检测按钮以请求心电检测。控制电路540接收到用户发送的心电检测请求时，通知心电检测电路620开始检测耳机接口电路510所输入的来自耳机中至少两个电极所采集到的心电信号。其中，至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号；采集到的心电信号通过耳机的信号线传输到耳机接口电路610，耳机接口电路610的耳机插孔与耳机插头相匹配。
比如，如果耳机插头121包括左声道信号线1、右声道信号线2、话筒信号线3、接地信号线4、左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6，并且左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6处于空闲状态(即，没有定义具体功能时)，耳机接口电路610的耳机插孔所包括的信号线与之匹配。并且，左声道信号线1、右声道信号线2与耳机电路650连接，左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6与心电检测电路620连接，左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6专门用于传输心电信号。
可以理解的是，本实施方式中，用于传输心电信号的耳机信号线并不限于，左声道消噪信号线和右声道消噪信号线，还可以自定义为其他空闲的信号线。
在进行心电检测时，左声道消噪信号线5将电极采集到的左耳的心电信号传输到移动终端，右声道消噪信号线6将电极采集到的右耳的心电信号传输到移动终端，左声道信号线1将移动终端输出的左声道耳机信号传输到左耳塞，右声道信号线2将移动终端输出的右声道耳机信号传输到右耳塞。
当不检测心电信号时，左声道信号线1将移动终端输出的左声道耳机信号传输到左耳塞，右声道信号线2将移动终端输出的右声道耳机信号传输到右耳塞，左声道消噪信号线5以及右声道消噪信号线6处于空闲状态。可以理解的是，在此情况下，耳机信号线既可以传输音频信号，还可以传输心电信号，即用户可以在收听音频文件的同时进行心电检测，以测试收听当前的音频对用户心率等数据的影响，从而根据当前的心率等数据调整所收听的音频文件。
心电检测电路620与控制电路630进行通信，将检测到的心电信号发送给控制电路630，其中，此处对通信协议不做限制，可以是串口通信协议，也可以是I2C通信协议。
当控制电路630接收到心电信号后，控制电路630对接收到的心电信号进行处理，对心电信号进行滤波处理后从原始的心电信号中解析出心电数据，并根据心电数据绘制心电图，从而控制显示电路640将绘制的心电图显示出来，以供用户查看。
上述方案，通过耳机接口电路输入设置于耳塞中的电极所采集到的心电信号，并且在保证正常传输耳机信号的同时，将空闲的耳机信号线用于传输心电信号，能够在不影响传输耳机信号的情况下，便捷可靠地采集心电信号，提高心电检测的准确性，以及减少电极对移动终端外观的影响。
以上描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

Claims (3)

1.一种用于心电检测的耳机，其特征在于，所述耳机包括采集电路、信号线以及接口电路，所述信号线连接所述采集电路和所述接口电路；
所述采集电路包括至少两个耳塞以及至少两个电极，其中，所述至少两个电极分别设置于所述至少两个耳塞中，用于采集心电信号；
所述接口电路包括耳机插头，所述耳机插头用于与移动终端连接，其中，所述信号线连接于所述耳机插头和所述至少两个耳塞、所述至少两个电极之间；
所述信号线用于传输所述心电信号和耳机信号；
其中，所述信号线包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线；当所述耳机用于检测心电信号时，所述左声道信号线、右声道信号线用于传输所述心电信号；或者
所述信号线包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线、左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线；当所述耳机用于检测心电信号时，所述左声道消噪信号线、右声道消噪信号线用于传输所述心电信号；
所述至少两个电极分别由至少两块电极并联组成；其中，至少两个电极分别内嵌于至少两个耳塞中；所述信号线的外层设置有屏蔽线；
所述移动终端包括顺次连接的耳机接口电路、信号切换电路、心电检测电路、控制电路、显示电路以及连接于所述信号切换电路和所述控制电路之间的耳机电路；
所述采集电路连接移动终端的信号切换电路，所述信号切换电路是二选一切换电路，包括第一端、第二端以及第三端，所述第一端连接所述移动终端的耳机接口电路，所述第二端连接所述移动终端内的耳机电路，所述第三端连接所述移动终端的心电检测电路，在进行心电信号检测时，所述第一端连接所述第三端，否则所述第一端连接所述第二端；
当用于心电检测的耳机通过耳机插头连接到所述移动终端后，所述移动终端的控制电路控制所述信号切换电路将所述第一端连接到所述第二端，以使所述耳机接口电路连接所述耳机电路，从而使所述耳机电路通过所述信号切换电路向所述耳机接口电路传输耳机信号；
当用户需要进行心电检测时，用户进入所述移动终端内的心电检测功能菜单选项，并选择心电检测按钮以请求心电检测；所述控制电路接收到用户发送的心电检测请求时，通过控制所述信号切换电路的片选信号，使所述信号切换电路的第一端连接到第三端，以使所述耳机接口电路连接所述心电检测电路。
2.一种用于心电检测的移动终端，其特征在于，所述移动终端包括顺次连接的耳机接口电路、信号切换电路、心电检测电路、控制电路、显示电路以及连接于所述信号切换电路和所述控制电路之间的耳机电路；
所述耳机接口电路用于输入来自耳机中至少两个电极上的心电信号，其中，所述至少两个电极分别设置于耳机的耳塞中，用于采集心电信号；
所述心电检测电路用于对所述心电信号进行检测；
所述信号切换电路是二选一切换电路，包括第一端、第二端以及第三端，所述第一端连接所述耳机接口电路，所述第二端连接所述移动终端内的耳机电路，所述第三端连接所述心电检测电路，在进行心电信号检测时，所述第一端连接所述第三端，否则所述第一端连接所述第二端；
所述耳机接口电路包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线；所述第一端分别连接所述左声道信号线和右声道信号线；或者
所述耳机接口电路包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线、左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线；所述第一端分别连接所述左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线；
当用于心电检测的耳机通过耳机插头连接到所述移动终端后，所述移动终端的控制电路控制所述信号切换电路将所述第一端连接到所述第二端，以使所述耳机接口电路连接所述耳机电路，从而使所述耳机电路通过所述信号切换电路向所述耳机接口电路传输耳机信号；
当用户需要进行心电检测时，用户进入所述移动终端内的心电检测功能菜单选项，并选择心电检测按钮以请求心电检测；所述控制电路接收到用户发送的心电检测请求时，通过控制所述信号切换电路的片选信号，使所述信号切换电路的第一端连接到第三端，以使所述耳机接口电路连接所述心电检测电路；
所述控制电路用于依据所述心电信号绘制心电图；
所述显示电路用于显示所述心电图。
3.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述耳机接口电路包括左声道信号线、右声道信号线、话筒信号线、接地信号线、左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线，所述左声道消噪信号线以及右声道消噪信号线直接连接所述心电检测电路。
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