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[转帖]电脑音乐教程『第三课』——MIDI的“鸟语”:控制信息

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1#
发表于 2006-3-9 14:42:54 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式


上篇文章中,我们讲到了MIDI的诞生和标准。其实在这不久,人们就觉得128种音色不够用了,于是很快有了GS和XG标准。比如很多YAMAHA的合成器和电子琴大都支持XG标准。但它们并没有动摇GM老大哥的身份。呵呵,那128种音色还是任何一台支持MIDI标准的乐器必须要有的音色。

上次所讲的很重要的一点,那就是当你按下MIDI键盘的琴键后,键盘发出的不是声音,而仅仅是一些指令信息。音源接收到这些信息后,就忠实地按照指令发出声音。那么,这些MIDI之间相互传输的信息都有什么呢?很多呢,比如Vel、Aftertouch、Note、Pitchwheel等等……(初学的读者嚷道:这都是什么鸟语啊,又在用黑话懵我们这些菜鸟了!)哈哈哈……在这一讲中,我们就来详细说一下MIDI设备之间所说的“鸟语”吧,这就是MIDI控制器信息。

其实,MIDI控制信息根本没有什么神秘的,而且这些东西,都是在制作音乐中弹琴的时候,每时每刻都存在着的。其实在现在这个几乎是用Audio来做音乐的时代,我们甚至都可以无视一些控制信息的存在了。

好了,我们先从最常用的信息说起。

首先就是Note on。这是啥?这是最基本的了。意思是发送音符。哈,就是告诉电脑和音源,你按下了键盘上的哪个键。当你按下一个琴键的时候,键盘就发出这个指令。它的范围是从0到127,每个编号是一个音。也就是说一共有128个这样的指令来对应不同的琴键。

也许你会纳闷,地球人都知道标准的钢琴键盘只有88个键啊,怎么会有128个键位呢?呵呵,这是因为在电脑音乐中,有很多电子音色的音域要比钢琴宽多了。有的低音已经超过了钢琴的最低音,而有的高音也比钢琴要更高。另外,打击乐器音色也是编在不同的键位上的,这样一个打击乐器组就可以容下更多的打击乐器。

如果对照钢琴的话,钢琴的最低音正好是21号。中央C则是60号,而钢琴的最高音则是108号。呵呵,几乎没有任何一种传统乐器的音域敢和电脑相比吧!


                                     MIDI键盘上的键位

可能你又要问了,那88键的MIDI键盘怎么能发出超出它音域的键位信号呢?哈这太简单了,MIDI键盘都可以进行升高8度和降低8度的调节。要不然,怎么会有61键甚至是更少键位的键盘呢。不过我一直都还是觉得尽量用大的键盘比较方便,音域换来换去太麻烦了哈哈。

下一个指令就是Note off了。结束音符。不用说你也想到了,当你抬起琴键的时候,键盘就发出这个指令来结束这个音。

不过我们知道,一个音在你抬起琴键之后应该并不是立刻消失,而往往是有余音的。所以往往伴随着按下琴键和抬起琴键的指令之外,还有一个非常重要的指令在发挥作用,这就是Velocity——力度。可以说,发送音符、结束音符和音符的力度三者是一个统一体。它们共同构成一个完整的发音过程。力度的范围也是0到127。



                                   Nuendo软件中的力度显示

可能大家都知道现在的MIDI键盘以及电钢琴、电子琴(太低档的和玩具除外)都是带有“力度”的。也就是琴可以感受到你“下手”的“力道”有多大。也许你一直很纳闷:琴键下面究竟装了什么高级感应器,能知道你使的劲儿是大还是小呢?

嗯。下面我们来解开这个谜。你知道力度由什么决定的吗?如果不知道,可以想象一下,打人的时候,拳头慢慢地打过去,那是给人家挠痒痒,肯定不行吧!一定要以最快的速度出拳打才行……(读者叫道:大觉者,你宣扬暴力!我们去找你试验)啊啊……开玩笑的,要做试验的话大家去找一根电线杆子,不要来找我……

现在知道了吧……力度就是由速度决定的,就像打人的速度越快,力度越大!哈哈哈

拆开MIDI键盘我们就清楚了。每个键下面都有两个触点。键盘里的芯片根据琴键先后接通两个触点之间的时间差来计算出你击键的速度,从而得到力度值。其实英文Velocity的原意本来就是速率。



                                        键盘下面的两个触点

我们知道,力度越大,音量就越大。但力度并不仅仅是音量的大小。比如,你轻轻地扫吉他的弦,和狠狠地扫弦,发出的声音,音质是截然不同的。管乐器也是这样,强音的音质和弱奏是截然不同的。所以现在好的音源都能很好地体现出力度来。

我给大家举个例子。大家分别听一下这两个小片断就可以体会到力度的作用。它们的音符是完全一样的,音色也是同一个音色。但力度值不同,音源发出的声音则差别非常大。

 点击这里听例一 
  点击这里听例二
力度能否响应得很好,除了键盘之外,更重要的就是音源的档次。比如现在Akoustik 钢琴软音源,全部音色都是真实采样,每个琴键都是单独的采样,而且每个琴键的10个力度级别都是单独采样的。



                                     Akoustik 钢琴软音源

我们知道,很多乐器在演奏中,音色是会有细微改变的。比如弦乐,往往在一个长音中,声音还会细微发生变化,管乐也是如此。那么在MIDI控制信息中,还有一个信息就是专门来干这件事情的,这就是Afertouch,叫做“触后”。可能我们经常在MIDI键盘的广告中看到,说这款键盘支持触后。就是说的这个控制信息。触后就是弹下键盘后,再改变手指对键盘的压力来改变音色。当然,这也必须要求你的键盘是带触后的,同时你的音源也要支持触后。如果键盘是带触后的,但你用的音源根本不支持这个信息,那你怎么在那晃琴键也白搭呵呵。

当然,如果键盘不支持,也可以直接在软件里用鼠标来画。

一般在MIDI键盘上都有音色更改的按键。如果你想在MIDI键盘上改变音色,那么键盘就会发出一个Program Change信息,即音色改变信息。同时音源就会按照改变信息来改变音色。

在键盘的左边,一般都有两个滑轮。我们先说说左边的这个,这个轮叫做弯音轮,也叫滑音轮。顾名思义它是产生滑音的。它发送的信息叫做Pitchwheel。这个轮的作用非常大,因为很多乐器都要用到滑音,比如在做吉他的时候,这个轮是非常重要的。当然滑音也可以用鼠标在软件里画出来,但总没有用轮更直接和人性化。



                                MIDI键盘上的滑音轮和调制轮

滑音轮的滑音范围是-8192到8191。原来的音高是0。默认情况下,弯音轮的滑音范围是一个大二度。这个范围都可以设置,最大可以设置到8度。

另一个滑轮叫做调制轮。它的功能默认下是颤音,你可以试试看,越往上推,声音颤得越厉害。这个轮之所以叫做调制轮,是因为它的功能也是可以随意更改的。只是默认下为颤音。说到这里,就要说起MIDI的另一些“黑话”了,这就是Controller,控制轮信息。

控制轮信息非常丰富,一共有128个编号。它几乎涵盖了的一切。比如像踏板、呼吸、声像、移调、表情、音色亮度……等等,太多了。比如你踩下MIDI键盘的延音踏板,就会发送出一个64号Controller信息。

关于这128种控制轮编号各自意义的详细列表如下:
 
编号 参数意义
0 音色库选择MSB
1 颤音深度(粗调)
2 呼吸(吹管)控制器(粗调)
3 N/A
4 踏板控制器(粗调)
5 连滑音速度(粗调)
6 高位元组数据输入(Data Entry MSB)
7 主音量(粗调)
8 平衡控制(粗调)
9 N/A
10 声像调整(粗调)
11 情绪控制器(粗调)
12-15 N/A
16-19 一般控制器
20-31 N/A
32 插口选择
33 颤音速度(微调)
34 呼吸(吹管)控制器(微调)
35 N/A
36 踏板控制器(微调)
37 连滑音速度(微调)
38 低位元组数据输入(Data Entry LSB)
39 主音量(微调)
40 平衡控制(微调)
41 N/A
42 声像调整(微调)
43 情绪控制器(微调)
44 效果FX控制1(微调)
45 效果FX控制2(微调)
46-63 N/A
64 保持音踏板1(延音踏板)
65 滑音(在音头前加入上或下滑音做装饰音)
66 持续音
67 弱音踏板
68 连滑音踏板控制器
69 保持音踏板2
70 变调
71 音色
72 放音时值
73 起音时值
74 亮音
75-79 声音控制
80-83 一般控制器(#5-#8)
84 连滑音控制
85-90 N/A
91 混响效果深度
92 (未定义的效果深度)
93 合唱效果深度
94 (未定义的效果深度)
95 移调器深度
96 数据累增
97 数据递减
98 未登记的低元组数值(NRPN LSB)
99 未登记的高元组数值(NRPN MSB)
100 已登记的低元组数值(RPN LSB)
101 已登记的高元组数值(RPN MSB)
102-119 N/A
120 关闭所有声音
121 关闭所有控制器
122 本地键盘开关
123 关闭所有音符
124 Omni模式关闭
125 Omni模式开启
126 单音模式
127 复音模式

对于一些很复杂的控制参数,128个控制轮可能还是不够用。所以除了128个控制轮之外,控制轮还有一些扩展信息。所以在MIDI里还有RPN和NRPN信息(注册参数码和非注册参数码)。来提供更多的控制种类。

下面说一下另一种系统信息,它叫System Exclusive,也就是常说的“系统码”。我们如果使用GM音源,我们想找一个小提琴音色只需要选上第40号音色就可以了。但很多音源里的音色可绝对不止那128个,自己的其他音色有很多,而且这些音色,不同品牌不同型号的音源都是不一样的。这样如果想调用它的音色和调节一些功能,就需要使用系统码。在早期,系统码是很重要的东西,不整天调一调系统码你就很难把一个音源的性能发挥好。但那是旧社会的事情了呵呵。现在你只需要一个音色表文件就可以了。现在的Cubase3.1,已经支持导入第三方的MIDI设备映射和控制面板文件,让你直接在电脑屏幕上对MIDI设备进行直观的操作。不用你再去手工输入代码。

讲到这里,大概你已经了解到不少关于MIDI控制信息方面的基础知识了。其实,这已经足够了。在这里我们主要是要了解这些东西。如果玩MIDI却不知道这些基础的常识,那就说不过去了。或许你要问,大觉者你还是只讲了个大概啊,给我们说说怎么发送系统码或者怎么使用RPN事件之类的……呵呵,那是上个世纪那个Cakewalk时代要学的东西。现在我可不教你那些东西!你大可不必再去关心那些由机器来做的事情。其实,有很多关于MIDI控制方面的东西在这个时代已经失去了往日的作用。我举个最简单的例子,在过去人们为了让MIDI做出的弦乐更像真的弦乐,要在各种控制器信息上费多大的功夫啊。而现在的采样音色本来就是真的弦乐采样,各种技巧应有尽有。比如直接用一个跳弓,它本来就是真的录音嘛。但在旧社会,为了把一个跳弓做得更像一些,你就在那慢慢折腾吧哈哈哈……

换句话说吧。MIDI控制器其实是电脑性能低下时期的产物。在数年前,在386、486时代,音频文件可不是一般电脑敢碰得起的!而现在的电脑性能越来越强大,原本那些大得令人咋舌的声音文件对于现在的电脑来说,已经是微不足道了。所以,MIDI在音乐制作里的作用正在越来越少。由于现在的音乐制作软件都提供了强大的音频编辑功能。而且出现了很多Wave格式的音乐素材,比如各种打击乐、贝司的Loop循环片断;各种特殊音效和独奏片段等等,其效果可谓无与伦比,因为它们本来就是由演奏家真人演奏的录音截取的。而且随着软件功能的强大,Wave 的修改也已经十分方便,再也不像以前只能剪切拼接,现在在很多软件中,音频甚至已经能像MIDI一样的随意任人“揉捏”!现在国内外的很多专业音乐制作人都已经开始在用这种方式来代替了从前的制作方式,且效果非常好。现在的音乐制作中有大部分的音乐都是用Wave 做成的!



             在Melodyne的卷帘窗里,Wav文件像MIDI一样任意揉捏

可以说,现在的软音源插件、采样技术以及音频处理技术已经颠覆了上一个时代。现在的电脑音乐可以说于上个世纪,是天翻地覆的变化!当然,如果你是为手机铃声或者卡拉OK制作纯MIDI文件,那么另当别论,控制信息对于你来说还是很有用的。


好了,这节课就讲到这里。主要讲的都是MIDI最基础的相关理论。初学的朋友现在应该对MIDI信息有一个详细的理解了。现在,你不会再认为MIDI线里传输的是声音了吧!


(待续)
文章作者 大觉者
文章出处 midifan.com


 

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2#
发表于 2006-6-24 10:20:31 | 只看该作者
继续学习去。。。。。
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3#
发表于 2006-7-9 19:51:17 | 只看该作者

okzf老师有个小失误哦,最早的标准不是GM,是GS,是ROLAND第一个提出来的。

各国制作商不甘心全盘接受ROLAND的标准,于是在GS标准上泡制出了GM标准,全称“通用MIDI标准系统第一级”(General MIDI system Level1),制定于91年,在GS标准基础上,定义了同时发音数,音色排列和鼓组位置,把GS标准中很重要的音色编辑和音色选择删掉了,音色排列方式沿袭了GS标准,只是动了动名称,把Piano 1改为Acoustic Grand Piano这样子,GM标准不如GS功能强大,可以说是GS标准的简化版,但毕竟得到全世界的认同,算是拉开了一个新的时代吧。

由于GS远比GM强大,GM有的它有,GM没有的它也有,所以更加受到人的欢迎,为了打破ROLAND的垄断局面,YAMAHA在94年推出XG标准,在兼容GM的同时做了大良扩展与优化,恢复了很多GS定下的东西,从修改的内容可以明显感觉到当年GS的优秀,但是YAMAHA的XG也有自身的特点,XG的音色有480个,鼓组也比GS多,而且音色变化很好控制,XG的器材可以由外部调节,而且它兼容GM和GS。

可以说GS与XG各有千秋,GM的意义在于统一与规范,但是太简单,不实用。

还有个疑惑,okzf老师说卡拉OK是用纯MIDI的,上一节课也提到卡拉OK是用纯MIDI,这一方面偶没接触过,但是偶不太明白,卡拉OK就这么差吗?

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4#
发表于 2006-11-28 15:50:05 | 只看该作者

学习中.

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5#
发表于 2006-12-9 20:19:47 | 只看该作者

顶了

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6#
发表于 2006-12-11 19:21:22 | 只看该作者
太棒了
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7#
发表于 2007-7-7 06:20:49 | 只看该作者

刚看晕了!!!打错字了!!

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8#
发表于 2008-7-6 06:56:05 | 只看该作者

学习 学习 讲得好

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9#
发表于 2008-7-16 10:09:07 | 只看该作者

我认真的 学着呢。谢谢okzf 老师

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10#
发表于 2008-7-17 12:15:55 | 只看该作者

哇。。。。。我要好好学

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11#
发表于 2008-8-1 21:31:45 | 只看该作者
虽然有的地方不太懂,不过还是学了不少东西的,嘿嘿
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12#
发表于 2008-8-12 05:57:50 | 只看该作者

大师讲学

我要学

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13#
发表于 2008-8-17 18:24:55 | 只看该作者
银两不足怎么玩得起啊,饱一下眼福吧
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14#
发表于 2008-12-2 19:09:10 | 只看该作者

支持。

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15#
发表于 2008-12-3 13:31:20 | 只看该作者
非常好。我顶一下
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16#
发表于 2008-12-4 18:32:09 | 只看该作者
很好的帖子 ,帮楼主顶了.虽然现在还用不了,至少了解了.
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17#
发表于 2008-12-5 15:31:24 | 只看该作者
以下是引用 AYAYOMI 在(2006-7-9 19:51:17)的发言

okzf老师有个小失误哦,最早的标准不是GM,是GS,是ROLAND第一个提出来的。

各国制作商不甘心全盘接受ROLAND的标准,于是在GS标准上泡制出了GM标准,全称“通用MIDI标准系统第一级”(General MIDI system Level1),制定于91年,在GS标准基础上,定义了同时发音数,音色排列和鼓组位置,把GS标准中很重要的音色编辑和音色选择删掉了,音色排列方式沿袭了GS标准,只是动了动名称,把Piano 1改为Acoustic Grand Piano这样子,GM标准不如GS功能强大,可以说是GS标准的简化版,但毕竟得到全世界的认同,算是拉开了一个新的时代吧。

由于GS远比GM强大,GM有的它有,GM没有的它也有,所以更加受到人的欢迎,为了打破ROLAND的垄断局面,YAMAHA在94年推出XG标准,在兼容GM的同时做了大良扩展与优化,恢复了很多GS定下的东西,从修改的内容可以明显感觉到当年GS的优秀,但是YAMAHA的XG也有自身的特点,XG的音色有480个,鼓组也比GS多,而且音色变化很好控制,XG的器材可以由外部调节,而且它兼容GM和GS。

可以说GS与XG各有千秋,GM的意义在于统一与规范,但是太简单,不实用。

还有个疑惑,okzf老师说卡拉OK是用纯MIDI的,上一节课也提到卡拉OK是用纯MIDI,这一方面偶没接触过,但是偶不太明白,卡拉OK就这么差吗?


呵呵,2楼兄弟看法不完全正确,我是从一个年代走过来的,所以知道的稍微多一点点,第一个技术标准确实是GS标准,但是两个标准并不在同一个重量级上,而且为什么GM是行业标准而不是GM被定位行业标准,其中也是有原因的。

对于1979年的世界MIDI音乐水平来说,都处于一个比较初级的阶段,注意,我说的不是“电子音乐”。可能你没有见过GS标准的技术手册,呵呵,拿到你的手里可能会吓到你:)厚度惊人,呵呵,他确实比GM强大很多,比如说在通道数上、音色库构建方式上、最小发音数上都要比GM强大,呵呵,但是造成了一个问题,其技术复杂程度在当年是一般人都难以想象的(哈哈,不是说当年大家都是白痴,而是对于一个新生事物来说,简单的构造更有利于后期发展)。

而且制定GM标准还有一个问题——不容易拉开产品档次。依照当年的技术水平所造出的产品来说,完全按照GS标准设计的产品一定是高端产品,因为它拥有24个发音数(哈哈,今天来看比较可笑,随便弹一个和弦都至少3个啦,如果复合音色和弦就是6个,但是当年毕竟是当年),超级多的音色定义(当年ROM成本高,这就是你在当年早期合成器上经常能看到只有128K波形容量的合成器,当年还宣称自己拥有"大容量波形存储技术"的原因)等问题,如果厂家完全按照GS标准来制造乐器,哈哈,那么市场上就没有普及型合成器了!哈哈。

第三个,当年GS刚刚发布的时候,并不是一个开放性的标准,厂家使用是需要花钱的,要向罗兰缴纳专利费用(哈哈,今天这个问题简单多了,有没有标准对于我们都无所谓了),而GM是各个厂商一起开会的时候,采纳大家建议形成的,可以说是集体智慧的结晶,包括罗兰的智慧,呵呵,所以生产与其兼容的乐器是不需要花钱的,哈哈,所以放着不花钱的,为什么要去用花钱的呢?哈哈,所以GM标准当时要比GS标准更火!

第四点,楼主可能要问了,哈哈,那么如果我们需要高级乐器怎么办啊?GM标准还有一套扩展体系,哈哈,以注册事件来说(就是RPN事件)是死的,但是还有NRPN事件,哈哈,控制器来说,7号音量、11号表情、1号调制、74号谐波分量等等都是死的,哈哈,还有一堆没有定义的,前128个音色排列顺序是死的,但是往后所有的都是随意的,哈哈,所以,各个厂家生产的乐器,几乎没有与GM标准死板性的“极完全兼容”,都是在一定数量上有所扩展的,呵呵,所以打上GM标志的合成器和电子琴也有可能比GS甚至XG更为复杂!

所以,从这些角度来说,呵呵,GM比GS更为实用!三个标准各有各的优势!而且制定出发点也不一样。

继续说,说说XG标准,如果单独从标准制定的角度上来说,XG标准无疑是最强大的,呵呵,为什么呢?GS完全兼容GM,但是XG完全兼容GS!呵呵,可能有些人说“我咋不知道呢”,呵呵,不是从那个年代走过来的人可能不太了解这一点,就是XG标准由一个TG 300B模式,这个模式什么呢????呵呵,当年YAMAHA出了一款比较差劲的琴叫做TG300,呵呵,这台琴是完全兼容GS的,于是,我们亲爱的YAMAHA同志变通了一下,只要发送一条系统码,就可以让普通兼容XG的乐器在TG300B的工作模式下干活,响应一切TG300的系统信息!哈哈,还是YAMAHA聪明,还不说自己的乐器兼容GS,只不过告诉用户,您可以在XG音源的TG300B模式下创作或者欣赏GS标准的音乐!高招!

对于卡拉OK,呵呵,记得最后一次接这种工作是1998年,呵呵,曾经应某个日本著名公司的邀请,按照ROLAND SC55的模式进行卡拉OK机内部存储的音乐创作,哈哈,当初这也算某种“高新技术”哈哈,后来咱们国家的“万利达万首点歌VCD”,还记得这个产品吧??据说就是把这个公司的点歌机产品ROM里的东西给Crack了,全是MIDI格式的东西,然后通过音源芯片进行播放,哈哈,打官司还打了一段时间,后来这个公司倒闭了:),现在的卡拉OK已经不是完全的MIDI天下了,因为当初卡拉OK机内部存储空间有限,放不下那么多的视频或者音频文件,放光盘又会磨损,成本高还总坏!只能用MIDI,而且是YAMAHA同学想出了个馊主意,当初出了一套什么Kara Okay套装,其中包括一个简易音源和一套软件还有一只破的不能再破的话筒,我在上海的时候看到过一批配套话筒,哈哈在现代电子大厦里,卖18块钱一根,真便宜!想唱什么歌,凭着产品序列号登陆YAMAHA相应网站,哈哈,就可以下载,下载的多了,就需要交钱!哈哈,因为当初没有宽带,呵呵,MIDI文件一个才几个K,哈哈,所以拨号上网就可以下载了,回家就唱!

但是这是当年,现在的卡拉ok系统都是以工作站和数据服务器组成,呵呵,在服务器上存储很多个歌曲DVD质量的视频流媒体文件,通过包房里的客户端点播,哈哈,这种在欣赏角度上来说会更好!

不当之处多多指教哈

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18#
发表于 2009-1-5 23:39:05 | 只看该作者
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19#
发表于 2009-1-30 11:14:13 | 只看该作者
非常好的教程,很好,实用,谢谢分享。
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20#
发表于 2009-7-15 13:56:51 | 只看该作者
第三课完成,谢谢
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