目标专利:1022关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法、装置
专利公开号:CN107316650B
专利权人:诺基亚技术有限公司
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2000-10-25_CN1271216A_发明公开_CN1271216A 语音声音通信系统.docx |
| 0 | 2004-08-04_CN1160887C_发明授权_CN1160887C 正交频分复用发送设备及正交频分复用发送方法.docx |
| 0 | 2009-12-10_US2009306973A_发明申请_US20090306973A1 Sound Source Separation Apparatus and Sound Source Separation Method_+++a_b_d_g_h+++.docx |
| 0 | 2012-02-23_US2012045066A_发明申请_US20120045066A1 SOUND SOURCE SEPARATION APPARATUS AND SOUND SOURCE SEPARATION METHOD.docx |
| 0 | 2012-05-10_US2012114130A_发明申请_US20120114130A1 COGNITIVE LOAD REDUCTION.docx |
| 0 | 2013-01-30_CN102907019A_发明公开_CN102907019A 通过控制电子设备操作的声学噪声管理.docx |
| 0 | 2014-03-20_US2014079248A_发明申请_US20140079248A1 Systems and Methods for Source Signal Separation.docx |
| 0 | 2014-04-30_CN103760607A_发明公开_CN103760607A 地质探测方法及装置.docx |
| 0 | 2014-09-25_WO2014147442A_发明申请_WO2014147442A1 SPATIAL AUDIO APPARATUS.docx |
| 0 | 2015-07-08_CN104768121A_发明公开_CN104768121A 响应于多通道音频通过使用至少一个反馈延迟网络产生双耳音频.docx |
| 0 | 2015-09-10_US2015256958A_发明申请_US20150256958A1 METHOD AND SYSTEM FOR PLAYING BACK AN AUDIO SIGNAL.docx |
| 0 | WO2007083814A1_Description_20260427_1720.docx |
一种关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法,包括:基于所确定的将表示声源的音频信号从包括源自于至少两个声源的分量的复合音频信号中分离的成功度量来确定分离信号修改参数的值,;所述分离信号修改参数的值指示与所分离的音频信号相关联的特征的修改范围。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利及对比文件进行深度的技术特征比对与创造性前瞻分析。
在进行比对前,首先结合**目标专利说明书(CN107316650B)**对权利要求1进行法律与技术层面的技术原意解释:
* **技术特征A中的“成功度量”**:根据说明书`[0010]-[0012]`、`[0066]-[0075]`,该成功度量本质上是指**音频分离的完整度/交叉污染程度**,可通过计算复合音频信号的剩余(Residual)与参考音频信号(如分离出的信号、领夹麦克风信号、视频中说话人嘴部动作等)之间的**相关性**来定量表征。高相关性反向对应低成功度,低相关性对应高成功度。
* **技术特征B中的“修改范围”**:根据说明书`[0004]`、`[0019]`、`[0060]`,修改参数不仅限于**空间重新定位范围(如方位角、高度、距离)**,还明确实质扩展至**幅度、均衡、混响、失真和压缩**等空间或音色特征的允许调整区间。
以下是针对对比文件**D1(US2009306973A)**的深度特征比对、最接近对比文件分析及无效策略薄弱点诊断。
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## 一、 权利要求1的技术特征比对分析
针对对比文件 **D1 (US2009306973A)**,其原文公开了一套结合盲源分离(ICA)与二值掩蔽(Binary Masking)的两阶段声源分离架构。
### 1. 技术特征毫无异议公开/实质公开分析
* **复合音频信号及分离声源**:D1原文明确公开了“从多个混合声音信号中识别(分离)一个或多个独立声音信号”(`[0001]`),对应特征A中“将表示声源的音频信号从包括源自于至少两个声源的分量的复合音频信号中分离”。
* **参数确定与修改范围(特征B的对比)**:D1公开了“中间处理执行部”(`[0009]`、`[0099]`),其通过预设的**权重系数/加权(weighting coefficients)** $a_1, a_2, a_3$ 对SIMO信号进行电平修正与选择/合成。
* **实质公开(Substantive Disclosure)辩点**:D1在`[0019]`、`[0186]-[0190]`明确指出,通过调节中间处理的参数(即加权系数),可以灵活地在**“声源分离性能(NRR)”**与**“分离后的声音质量(CD,光谱失真)”**之间进行平衡切换(例如机器人/车载导航注重NRR,移动通信注重音质CD)。
* **技术等同/实质公开认定**:D1中的“加权系数”在实质上限定了二值掩蔽处理时不同信道信号的相对允许贡献度或过滤边界,从而控制了最终分离信号的光谱失真(CD)或噪声削减范围。这与目标专利中“基于成功度量确定修改参数的值,以指示特征的修改范围”具有极高的技术关联度,属于**实质公开**的范畴。
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### 2. 权利要求1与对比文件D1的特征比对表
| 目标专利权利要求1的技术特征 | 对比文件 D1(US2009306973A)原文详细出处与具体公开内容 | 比对结果 |
| 一种关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法,包括: | [0001]: "...a sound source separation apparatus and a sound source separating method for identifying (separating) one or more individual sound signals from a plurality of mixed sound signals..." | 已公开 |
| 技术特征A:<br>基于所确定的将表示声源的音频信号从包括源自于至少两个声源的分量的复合音频信号中分离的成功度量来确定分离信号修改参数的值, | [0009], [0099]: 第一分离部(SIMO-ICA)从混合信号中分离出SIMO信号;中间处理执行部对各频率分量进行选择或合成处理得到 $y_{d1}(f)$。<br>[0186]-[0190], [0194]: 中间处理包括引入预设的加权系数(weighting coefficients $a_1, a_2, a_3$)对各频段信号电平进行修正。 | 实质公开<br>(D1的加权系数基于分离目标平衡调整,构成了参数确定的实质特征) |
| 技术特征B:<br>所述分离信号修改参数的值指示与所分离的音频信号相关联的特征的修改范围。 | [0019], [0185]-[0190]: 调节加权系数直接决定了声源分离后的声音质量(Sound Quality/Spectral Distortion)的控制范围或噪声消除率(NRR)的调整边界。通过改变加权比率,可改变二值掩蔽阶段对信号频谱的保留/丢弃范围,从而改变光谱失真(CD值)的允许范围。 | 实质公开<br>(控制CD值和NRR边界对应于限制特征的修改/失真范围) |
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## 二、 最接近的对比文件(D1)深度分析
### 1. 整体解决的技术问题角度
* **目标专利**旨在解决:在双阶段音频源分离或空间定位中,如果前级分离不完全(不完全成功),后级若大范围修改音频特征(如过度空间重新定位),会导致听觉质量严重下降(如产生回音、空间撕裂或两个声源)。
* **对比文件D1**旨在解决:传统的ICA算法在实际复杂噪声环境中无法高精度估计矩阵,导致分离性能下降;而纯二值掩蔽音质较差(光谱失真大)。D1通过在ICA后引入加权中间处理再进行二值掩蔽,来灵活在**“高分离度(NRR)”**与**“好音质(低光谱失真CD)”**之间进行灵活平衡调配(`[0008]`, `[0019]`)。
* **结论**:两者均聚焦于**“克服第一阶段盲源分离(ICA)的不完美性/噪声残留,通过第二阶段的参数控制来挽救或平衡最终输出音频的质量”**这一核心技术问题,技术领域与技术痛点完全重合。
### 2. 技术效果角度
* 目标专利通过限制修改范围,保证修改后的复合音频信号质量“不低于可接受水平”(说明书`[0059]`)。
* D1通过调整中间参数(加权系数),控制最终信号的失真度,在实验中实现了NRR与CD值的优异平衡(图15,`[0182]-[0185]`)。
* **最接近对比文件认定**:由于D1公开了盲源分离+二值掩蔽的完整架构,并且其参数调节直接影响分离后音频的质量/特征允许范围,**D1毫无疑问在创造性分析中适合作为本案最接近的对比文件(D1可单独作为最接近的对比文件)**。
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## 三、 未公开特征审查与无效请求薄弱点诊断
### 1. 没有被最接近对比文件(D1)完全公开的显性特征
经过严格的审查,D1虽然在“参数控制范围”上进行了实质公开,但在以下**闭环控制反馈机制**上存在字面差异:
> **未完全公开特征(技术割裂点):**
> 目标专利要求“**基于**所确定的……**成功度量**来确定分离信号修改参数的值”。即:它建立了一种“实时检测分离成功度量(相关性) $\rightarrow$ 动态反馈调整修改参数(限制范围)”的**自动化动态闭环机制**。
> 而D1的加权系数 $a_1, a_2, a_3$ 在其实施例中,主要是**根据应用场景(如机器人、手机通信)预先设定或通过外部操作输入部手动调节静态设置的**(如`[0010]` "by predetermined operation inputs", `[0187]`)。
### 2. 提起无效请求时,对于请求方来说“最薄弱”的技术特征
如果无效请求方欲以 D1 为基础全面摧毁权利要求1的创造性,**最薄弱(即最难攻克、目标专利专利权人最稳固的防御盾牌)的技术特征是:**
> **“基于所确定的……成功度量来确定……”(即:用“成功度量”实时联动/自动限定“修改范围”的动态对应关系)**
#### 【薄弱原因及专利权人可能的反辩策略】
1. **静态预设 vs. 动态反馈**:专利权人会极力主张,D1的参数调节是基于“外部宏观场景需求”(静态或手动输入)进行的初始配置;而目标专利是根据音频数据在时域/频域微观处理中**实时计算出的分离成功度量**(如剩余信号与参考信号的相关性)来**实时自动调整**修改范围。
2. **技术效果的质变**:目标专利能够做到“后续时间帧分离成功度降低时,自动将音频特征修改拉回更接近原始值的位置”(说明书`[0013]`、图2C),避免听觉突变。这种“成功度 $\rightarrow$ 修改范围限制”的微观、自适应映射关系,在D1中缺乏直接的、不经创造性劳动的技术启示。
#### 【给无效请求方的破局建议】
若要攻破这一薄弱点,无效请求方不能仅依赖D1,必须采取**结合策略**:
* **寻找辅助对比文件(D2等)**:寻找专门公开“在音频处理或回声消除中,实时检测两路信号的相关性/分离度,并输出一控制信号调节后级增益或门限”的公知常识或现有技术文件。
* **创造性逻辑重组**:辩称将D1中“手动/预设的加权系数调节”,替换为基于“公知的信号分离度/相关性检测自动调节”,属于本领域技术人员为了实现自动化控制、提高对时变声学环境的自适应能力而进行的常规技术改良,从而主张权利要求1整体不具备创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利进行深度解析,并结合对比文件D1的原文进行详细的特征比对、创造性最接近对比文件的确立以及无效请求最薄弱技术特征的侵蚀性分析。
以下是具体的法律与技术分析:
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## 一、 目标专利权利要求释义与说明书支持分析
### 1. 权利要求1的技术特征拆解
目标专利权利要求1(【权利要求1.docx】)可拆解为以下两个核心技术特征:
* **技术特征A**:一种关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法,包括:基于所确定的将表示声源的音频信号从包括源自于至少两个声源的分量的复合音频信号中分离的**成功度量**来确定**分离信号修改参数的值**;
* **技术特征B**:所述**分离信号修改参数的值指示**与所分离的音频信号相关联的特征的**修改范围**。
### 2. 结合目标专利说明书的深度内涵释义
根据目标专利说明书(CN107316650B)的具体实施方式及发明内容,对上述特征作如下澄清与法律限定:
* **复合音频信号与分离**:说明书指出,复合音频信号源自多个不同声源(如[0002]、[0046]),分离过程通常指从复合信号中减去或去除所识别的源,并得到“分离的音频信号”和“复合音频信号的剩余”([0055]-[0056])。
* **成功度量(核心发明点)**:说明书[0057]-[0058]明确了本发明的背景缺陷,即分离不完全成功时会导致最终音频质量降低(例如听到中间位置声音或两个不同声源)。因此,需要确定“分离的成功度量”。说明书[0010]-[0012]、[0066]-[0075]给出了三种明确的成功度量计算方式:
1. *相关性方案一*:复合音频信号的**剩余**与**所分离的音频信号**(或附加记录设备信号)之间的相关性(通过时域/频域公式(1)计算,反比关系)。
2. *相关性方案二*:复合音频信号的**剩余频谱**与**参考音频信号频谱**之间的相关性。
3. *相关性方案三*:复合音频信号的**剩余**与对应的**视频信号分量**(如说话者嘴唇动作时间同步性)之间的相关性。
* **分离信号修改参数与修改范围**:说明书[0004]、[0019]、[0060]指出,修改参数不限于“空间重新定位参数”(如方位角、高度),还包括**幅度(音量)、均衡、混响、失真和压缩**。修改范围指的是允许的修改量,超过该量则音频质量低于可接受水平([0059]、[0062])。
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## 二、 目标专利与对比文件D1(US2009306973A1)的特征比对分析
对比文件D1(US20090306973A1)公开了一种“声源分离装置和声源分离方法”。我们将其原文表述与目标专利权利要求1进行精细特征比对。
### 1. 特征比对表格
| 目标专利权利要求1的技术特征 | 对比文件D1(US2009306973A1)的对应公开内容及原文出处 | 比对结论 |
| 一种关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法,包括: | D1公开了输入多个混合音频信号(mixed sound signals),经过两阶段分离(ICA + 二进制掩码binary masking)最终获得分离信号(separation signals)。<br>出处原文: [0009] "A sound source separation apparatus... second sound source separating means for obtaining separation signals corresponding to the sound source signals by applying a binary masking process..." | 实质公开/等同(均属于分离后的音频信号处理领域) |
| 技术特征A:<br>基于所确定的将表示声源的音频信号从包括源自于至少两个声源的分量的复合音频信号中分离的成功度量来确定分离信号修改参数的值, | D1公开了两阶段分离,第一阶段通过ICA获得SIMO信号,第二阶段在中间处理中基于权重系数对频域分量进行校正并选择或合成(如最大值选择Max),再通过二进制掩码改变增益(0或1)输出。<br>D1中调节的权重系数(weighting coefficients/parameters $a_1, a_2, a_3$)是为了灵活平衡“声源分离性能(NRR)”与“声音质量(CD)”而设置的。<br>出处原文: [0010] "The sound source separating means may further include: intermediate processing parameter setting means for setting parameters used for the predetermined intermediate processing..." 以及 [0011], [0019], [0186] "only by adjusting parameters (weighting coefficients a1 through a3 and b1 through b3) used for the intermediate processing..." | 未公开/存在本质区别特征:<br>D1的参数(权重系数)是基于用户的强调目标(预设或手动调节分离度或音质)设置的,而非目标专利所要求的“基于实时计算的分离成功度量”来动态确定。 |
| 技术特征B:<br>所述分离信号修改参数的值指示与所分离的音频信号相关联的特征的修改范围。 | D1的参数(如权重系数和掩码增益)决定了特定频率分量是被完全抑制(增益0)还是保留(增益1),以此改变分离信号的幅度和音质(CD)。通过调节权重系数的比例,可以控制抑制或保留的特征幅度。<br>出处原文: [0019], [0114] "...with respect to input signals, the frequency components of input signals determined to have the most intensive signal level are multiplied by gain 1, and the frequency components of all the other input signals are multiplied by gain 0 (zero)." 以及 [0190] "...object of emphasizing the sound source separation performance... emphasizing the sound quality performance." | 部分实质公开/被隐式覆盖:<br>D1的权重参数调整确实控制了特征(如音质和幅度)的修改/校正程度(Pattern P4-P6)。但由于其不对应“成功度量”,其所谓的范围调整逻辑与目标专利存在本质路径差异。 |
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## 三、 最接近对比文件确定与创造性评述
### 1. 最接近对比文件的确立分析
在无效宣告程序中,**D1(US2009306973A1)非常适合作为本案创造性分析的最接近对比文件(D1)**。
* **从技术领域看**:两者均属于音频信号处理、声源分离及分离后音频特征调整的技术领域。
* **从技术问题看**:
* 目标专利旨在解决:由于分离不完全成功(有噪声残留),在后续对分离信号进行大幅度修改(如空间重新定位、混响改变)时,会导致重组后的总音频质量严重下降的问题(说明书[0058])。
* D1旨在解决:传统分离方法无法根据特定应用场景灵活平衡和灵活响应“声源分离性能(降噪NRR)”和“声音质量(失真度CD)”这一强调目标的问题(D1原文[0007]-[0008])。
* **从技术效果看**:两者最终都实现了控制分离音频特征(幅度、音质、允许修改程度)以保证听觉可接受度的效果。D1公开了大部分两阶段音频处理和参数调节框架,其技术关联度最高。
### 2. 区别技术特征的确立
以D1为主方案进行创造性评述时,权利要求1与D1的区别技术特征在于:
> **目标专利是基于“实时计算的分离成功度量”(如剩余信号与参考信号的相关性、或音视频同步相关性)来动态确定修改参数的值(从而限定修改范围);而D1则是基于“外部设定的强调目标(如倾向降噪还是倾向音质)”通过输入机构预设或调整中间处理的权重参数(固定或手动校正)。**
### 3. 是否被其他对比文件公开及创造性结论
由于本案目前仅提供了一份对比文件D1。在无效检索和答辩的实务中:
* **若无D2(其他对比文件)**:D1本身并未给出任何“利用分离剩余量计算成功度、利用音视频相关性评估分离成功度,并据此自动限缩修改范围”的启示。目标专利将“分离成功度”这一内部隐性系统指标转化为“允许修改范围”的防错限制阀门,带来了提升坏况音质的非显而易见的技术效果。因此,仅凭D1,权利要求1具备创造性。
* **若存在潜在的D2**:如果在现有技术中(如3GPP语音编解码、传统的超定向麦克风后处理领域)存在计算“Echo/Noise Cancellation残差相关性”并作为门限控制的常规技术手段,则权利要求1的区别特征可能面临被公知常识或D2结合评述的风险。
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## 四、 无效宣告请求中最薄弱的技术特征指出
如果我们要对目标专利CN107316650B提出无效宣告请求,**权利要求1中最薄弱、最容易被突破的技术特征是:技术特征B(或特征A与特征B的结合部)中的“特征的修改范围”以及对“成功度量”的宽泛上位化表述。**
### 1. 为什么它是最薄弱特征(可突破点)?
1. **权利要求书的极度上位化(缺乏必要技术特征)**:
权利要求1中仅写明了“基于...成功度量来确定...修改参数的值”、“值指示...修改范围”。它**完全没有限定**成功度量是怎么计算的(没写相关性、没写频谱、没写视频),也**没有限定**特征和修改范围具体是什么。
2. **D1等现有技术在实质上的隐式覆盖(实质公开)**:
在D1中,通过调节权重系数 $a_1, a_2, a_3$,实际上就已经在频域上**指示和限制了允许修改的量**(例如Pattern P6下,为了分离度会牺牲音质,这就是一种范围的变相选择)。任何带有阈值控制(Threshold)或增益控制(Gain Control)的音频后处理电路,其核心参数(如门限值、压限范围)在广义上都“指示了特征的修改范围”。
### 2. 无效进攻策略建议
* **策略一:实用新型/发明说明书公开不充分或缺少必要技术特征(A26.3 / A22.2)**
由于权利要求1将“修改范围”和“成功度量”等同于一种抽象的因果关系,并未在其保护范围内限定任何具体的计算闭环。如果脱离说明书具体的“相关性公式1”,本领域技术人员根本无法仅根据“成功度量”四个字直接实现其所述的动态修改范围限定。
* **策略二:扩大解释D1的“权重参数配置”,通过公知常识架空创造性(A22.3)**
辩称:音频信号处理中,根据信号质量自适应(Adaptive)调节滤波或修改门限是本领域的公知常识。D1的“Fidelity controller(保真度控制器12)”和“Intermediate processing parameters”实质上就是通过评估信号成分的统计独立性(评估独立性就是一种评估分离成功度的方式)来更新W矩阵和处理信号的。目标专利权利要求1由于未作具体限定,已被D1完全实质公开或极易结合常规自适应音频控制技术而丧失创造性。
根据权利要求1所述的方法,其中,所述分离信号修改参数是空间重新定位参数,其指示用于所分离的音频信号的空间重新定位的空间重新定位范围。
根据权利要求1所述的方法,包括确定将所述音频信号从所述复合音频信号中分离的成功度量。
根据权利要求1所述的方法,包括: 基于所述分离信号修改参数的值来限制与所分离的音频信号相关联的所述特征的允许修改量。
根据权利要求1所述的方法,包括: 使得所确定的所述分离信号修改参数的值的指示被提供给用户。
根据权利要求1所述的方法,包括: 在所述成功度量指示所述分离成功高于成功度阈值时,确定指示所述特征的整个修改范围的所述分离信号修改参数的值。
根据权利要求1所述的方法,其中,在所述成功度量指示所述分离成功低于成功度阈值时,所确定的所述分离信号修改参数的值指示与所述成功度具有直接关系的修改范围。
根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中,所述成功度量包括所述复合音频信号的剩余和至少一个参考音频信号之间的相关性。
根据权利要求8所述的方法,包括: 如果所述相关性低于预定阈值相关性,则确定指示整个修改范围的所述分离信号修改参数的值; 如果所述相关性高于所述预定阈值相关性,则确定指示与所述相关性具有相反关系的修改范围的所述分离信号修改参数的值。
根据权利要求8所述的方法,其中,所述分离的所述成功度量包括与所述复合音频信号的剩余相关联的频谱和与所述至少一个参考音频信号相关联的频谱之间的相关性。
根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中,所述分离的所述成功度量包括所述复合音频信号的剩余和对应于所述复合音频信号的视频信号的分量之间的相关性。
根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,包括: 通过将所分离的音频信号在空间上重新定位到更接近所分离的音频信号的原始空间位置的位置来响应确定所述分离的所述成功度量指示与所述复合音频信号的当前时间帧的所述分离的成功度相比,所述复合音频信号的后续时间帧的所述分离的所述成功度更低。
根据权利要求12所述的方法,其中,在提供所述复合音频信号的所述后续时间帧之前,执行将所分离的音频信号空间重新定位到更接近所述原始空间位置的位置。
一种关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的装置,其被配置为执行根据权利要求1至13中任意一项所述的方法。
一种计算机可读介质,在其上存储计算机可读代码,所述计算机可读代码在由计算装置执行时,使得所述计算装置执行根据权利要求1至13中任意一项所述的方法。