用于带有唤醒检测的换能器系统的系统和方法-复审决定


发明创造名称:用于带有唤醒检测的换能器系统的系统和方法
外观设计名称:
决定号:189914
决定日:2019-09-17
委内编号:1F276100
优先权日:2014-03-10
申请(专利)号:201510103582.0
申请日:2015-03-10
复审请求人:英飞凌科技股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:程华
合议组组长:李笑
参审员:盛钊
国际分类号:H04R3/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第二十二条第三款
决定要点:权利要求与最接近的现有技术披露的技术方案存在区别,本领域技术人员有动机能够采用公知的技术手段对最接近的现有技术进行改进从而获得权利要求的技术方案,并可以预期其技术效果,由此可以确定权利要求的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510103582.0,名称为“用于带有唤醒检测的换能器系统的系统和方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为英飞凌科技股份有限公司。本申请的申请日为2015年03月10日,优先权日为2014年03月10日,公开日为2015年09月16日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年12月05日发出驳回决定,以本申请不符合专利法第二十二条第三款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请日提交的说明书第1-52段、说明书附图1-6、说明书摘要、摘要附图;2018年06月21日提交的权利要求第1-24项。引用的对比文件2是CN202512508U,授权公告日为2012年10月31日;对比文件3是CN102298709A,公告日为2011年12月28日。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种电路,包括:
接口电路,配置成被耦合到换能器并且包括被配置为耦合到所述换能器的放大器和耦合到所述放大器的模数转换器(ADC),其中所述接口电路被配置成向处理电路的信号输入端子提供数字输出信号,所述数字输出信号基于来自换能器的换能信号;以及
检测电路,配置成:
接收数字输出信号,
向处理电路的低功率启用端子提供低功率启用信号,以及
向所述接口电路的低功率启用端子提供低功率启用信号,其中所述低功率启用信号通过将数字输出信号与第一阈值比较来确定,并且所述低功率启用信号是可操作的以启用或禁用接口电路的部分,
其中所述检测电路包括:
低通滤波器,配置成接收所述数字输出信号并且生成滤波的信号;以及
比较器,耦合到所述低通滤波器并且配置成接收所述滤波的信号并且基于所述滤波的信号生成所述低功率启用信号。
2. 权利要求1的所述电路,进一步包括换能器。
3. 权利要求2的所述电路,其中所述换能器包括电容性MEMS麦克风。
4. 权利要求1的所述电路,进一步包括处理电路。
5. 权利要求4的所述电路,其中低功率启用信号被配置成当数字输出信号在第一阈值之上时在所述处理电路中禁用低功率操作模式。
6. 权利要求5的所述电路,其中低功率启用信号被配置成当数字输出信号在第二阈值之下时在所述处理电路中启用低功率操作模式,所述第二阈值低于所述第一阈值。
7. 权利要求4的所述电路,其中处理电路和检测电路两者被包含在音频处理器中,其中所述音频处理器被配置成:
接收数字输出信号;
内部地生成低功率启用信号;并且
基于低功率启用信号进入低功率操作模式。
8. 权利要求1的所述电路,其中所述信号输入端子和所述低功率启用信号端子是不同的端子。
9. 权利要求1的所述电路,其中所述接口电路和所述检测电路被安置在相同的集成电路上。
10. 权利要求1的所述电路,其中所述接口电路和所述检测电路被附连到相同的印刷电路板(PCB)。
11. 权利要求1的所述电路,其中所述低功率启用信号通过将来自数字输出信号的提取的参数与第一阈值比较来确定。
12. 权利要求11的所述电路,其中所述提取的参数包括整流且滤波的值。
13. 权利要求11的所述电路,其中所述提取的参数包括在第一时段之内关于数字输出信号的数字值在第一活动值之上的计数个数。
14. 一种麦克风系统,包括:
微机电系统(MEMS)麦克风,配置成生成换能信号;
接口电路,被耦合到MEMS麦克风,其中所述接口电路包括放大器并且所述接口电路被配置成基于换能信号来生成模拟输出信号;
检测电路,被耦合到接口电路并且被配置成基于将模拟输出信号与阈值比较来生成唤醒信号;以及
音频处理器,所述音频处理器包括:
信号端子,配置成接收所述模拟输出信号;
唤醒端子,配置成接收所述唤醒信号;以及
模数转换器(ADC),耦合到所述信号端子和所述唤醒端子,所述ADC配置为由所述唤醒信号控制,
其中所述检测电路包括:
低通滤波器,配置成接收所述模拟输出信号并且生成滤波的信号;以及
比较器,耦合到所述低通滤波器并且配置成接收所述滤波的信号并且基于所述滤波的信号生成所述唤醒信号。
15. 权利要求14的所述麦克风系统,其中所述音频处理器被配置成操作在低功率模式或操作模式中,并且其中所述音频处理器基于唤醒信号在低功率模式和操作模式之间切换。
16. 权利要求14的所述麦克风系统,进一步包括第一封装,所述第一封装包括MEMS麦克风和接口电路,并且其中所述第一封装和所述检测电路被附连到印刷电路板(PCB)。
17. 权利要求14的所述麦克风系统,其中所述检测电路被配置成基于将来自模拟输出信号的提取的参数与阈值比较来生成唤醒信号。
18. 一种电路,包括:
接口电路,配置成被耦合到麦克风并且生成模拟输出信号;
音频处理器,包括:信号输入端子,配置成接收模拟输出信号;低功率启用端子;和耦合到所述信号输入端子和所述低功率启用端子的模数转换器(ADC);以及
声检测电路,被耦合到接口电路和音频处理器,其中所述声检测电路被配置成:
接收模拟输出信号,
基于模拟输出信号来生成低功率启用信号,并且
向音频处理器的低功率启用端子提供低功率启用信号,其中所述音频处理器被配置成从声检测电路接收低功率启用信号并且基于低功率启用信号来操作在低功率模式或操作模式中,在所述低功率模式下所述ADC的第一部分被所述低功率启用信号所禁用,并且在操作模式下所述ADC的第一部分被所述低功率启用信号所启用,
其中所述声检测电路包括:
低通滤波器,配置成接收所述模拟输出信号并且生成滤波的信号;以及
比较器,耦合到所述低通滤波器并且配置成接收所述滤波的信号并且基于所述滤波的信号生成所述低功率启用信号。
19. 权利要求18的所述电路,其中所述声检测电路通过将模拟输出信号与阈值比较来确定低功率启用信号。
20. 权利要求18的所述电路,其中所述声检测电路和所述接口电路被耦合到相同的印刷电路板(PCB)。
21. 权利要求18的所述电路,其中所述声检测电路还包括:
整流器。
22. 一种操作换能器系统的方法,所述方法包括:
从换能元件接收第一电信号;
在接口电路处基于第一电信号来生成第二电信号,其中所述接口电路包括模数转换器(ADC),并且所述第二电信号包括数字信号;
对所述第二电信号进行滤波以生成滤波的信号,
向音频处理器提供第二电信号;
在检测块处基于所述滤波的信号确定唤醒信号,其中所述唤醒信号通过将所述滤波的信号与阈值比较来确定并且所述唤醒信号包括第一静态逻辑值或第二静态逻辑值;
向音频处理器提供唤醒信号;
如果唤醒信号具有第一静态逻辑值则进入操作模式;
如果唤醒信号具有第二静态逻辑值则进入低功率模式;
向所述接口电路提供所述唤醒信号;并且
当所述唤醒信号具有第二静态逻辑值时禁用ADC的部分。
23. 权利要求22的所述方法,其中进入操作模式包括在第一操作模式中操作音频处理器并且进入低功率模式包括在带有比第一操作模式更少功耗的第二操作模式中操作音频处理器。
24. 权利要求22的所述方法,进一步包括在换能元件处对物理信号换能以生成第一电信号。”
驳回的主要理由是:在对比文件2的基础上结合本领域惯用手段得到权利要求1-17的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的,在对比文件2的基础上结合对比文件3及本领域惯用手段得到权利要求18-24的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求1-24均不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年03月12日向国家知识产权局提出了复审请求,并未提交修改文件。复审请求人认为:对比文件2中比较器将在A/D转换器3之前起作用。换句话说,首先将由比较器产生唤醒信号,然后,唤醒信号将启动主控单元1,然后启动A/D转换器3。考虑到主控单元的启动,与唤醒信号直接连到A/D转换器3相比,至少将会丢失几十个毫秒级的时间,这意味着本申请所要求保护的技术特征“设置唤醒信号连接到A/D器件”将至少具有如下技术优点:达到在时间上信号采集的更少损失。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年03月20日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年06月10日向复审请求人发出复审通知书,指出:此次复审通知书所依据的审查文本与驳回决定相同,引用了驳回决定中的对比文件2,详细论述了本申请权利要求1-24相对于对比文件2与本领域惯用技术手段的结合不符合专利法第二十二条第三款规定的理由,并针对复审请求人的意见陈述进行了答复。
复审请求人于2019年07月24日提交了意见陈述书,仍未修改申请文件。复审请求人认为:对比文件2中语音采集单元2包括麦克风、音频放大器和比较器,这意味着对比文件2的比较器被布置在语音采集单元2内部或形成语音采集单元2的一部分。同时,对比文件2的A / D转换器3被布置在语音采集单元2的外部。考虑到对比文件2中的比较器和A / D转换器3的位置的明确教导,本领域技术人员不会被激励从而取出语音采集单元2的一部分功能,即如合议组所声称的取出比较器并将比较器设置在A / D转换器3之后,因为这样的布置很明显破坏了对比文件2的语音采集单元2的整体功能。考虑到对比文件2中的唤醒信号直接到主控单元1,与唤醒信号直接到主控单元的相比,考虑到主控单元的启动,至少几十个毫秒级的时间将丢失。对比文件2教导了针对其丧失一部分发音特征,语音识别元件4将去除唤醒命令词中的第一个字。换句话说,本申请所要求保护的技术特征“设置连接到A / D装置的唤醒信号”将至少具有及时避免信号获取的较少损失的技术优势。对比文件2至少没有公开、教导或建议至少本发明的“连接到A / D装置的唤醒信号”的发明性的技术构想。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
决定的理由
审查文本的认定
此次复审请求审查决定所依据的审查文本与驳回决定、复审通知书依据的文本相同,即申请日提交的说明书第1-52段、说明书附图1-6、说明书摘要、摘要附图;2018年06月21日提交的权利要求第1-24项。
(二)具体理由的阐述
专利法第二十二条第三款规定:“创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。”
此次复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定、复审通知书中所引用的的相同,即
对比文件2:CN202512508U,授权公告日为2012年10月31日。
1、权利要求1请求保护一种电路。对比文件2公开了一种语音唤醒装置,具体公开了以下技术内容(参见说明书第0008-0020段及附图1):一种语音唤醒装置,包括用于采集用户语音的语音采集单元2,所述的语音采集单元2包括用于采集用户语音的麦克风(麦克风是声电换能器,相当于权利要求1中换能器)、音频放大电路,麦克风的输出端与音频放大器的输入端相连,音频放大器将麦克风输出的音频信号进行放大,音频放大器还与模数转换器3相连接(音频放大器和A/D转换器共同相当于权利要求1中被耦合到换能器,包括放大器和耦合到所述放大器的模数转换器的接口电路);A/D转换器3被启动后,将音频放大器输出的模拟信号转化为数字信号,并通过语音识别单元4输出到主控单元1(相当于权利要求1中所述的接口电路被配置成向处理电路提供数字输出信号,所述数字输出信号基于来自换能器的换能信号,因此主控单元就相当于权利要求1中的处理电路);语音采集单元2还包括比较器,音频放大器的输出端与比较器的输入端相连,比较器具有特定的阈值,这个阈值可以根据不同设备、不同环境进行调节,当比较器的输入电压即麦克风转换的声音信号高于阈值时,则比较器的输出端输出唤醒信号,将主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3(唤醒信号是用于唤醒设备部件,从休眠/低功率模式转换到正常工作模式;低功率启用信号是设备部件全部或部分禁用,从正常工作模式转换到低功率模式。唤醒/正常模式与睡眠/低功率模式是相对的,二者均是用于工作模式判定与转换,从而降低器件的能源消耗,技术实质相同。比较器相当于权利要求1中所述的检测电路,接收输出信号,向处理电路提供低功率启用信号,其中所述低功率启用信号通过输出信号与第一阈值比较确定,所述低功率启用信号是可操作的以启用或禁用接口电路的部分,检测电路包括比较器)。
对比文件2与本申请的技术是指均是通过禁用部分部件来达到减小功耗的目的,经由比较器作门限值比较从而唤醒相应的部件或使之进入低功率模式。
经过对比分析可知,权利要求1与对比文件2的区别在于:检测电路接收数字输出信号,检测电路还包括低通滤波器,低通滤波器被配置成接收所述数字输出信号并且生成滤波的信号;检测电路向所述接口电路的低功率启用端子提供低功率启用信号,其中所述低功率启用信号通过将数字输出信号与第一阈值作比较来确定。
基于上述区别技术特征,确定权利要求1实际要解决的技术问题是:如何使用数字信号通过检测电路进行门限值比较并唤醒接口电路中的相应部件。
基于数字信号的处理优势与普遍应用,将放大后的语音输入信号先经过模数转换器转化为数字信号,再与数字阈值信号比较从而进行工作模式判定,属于本领域技术人员的惯用手段。因此,本领域技术人员有动机能够想到采用数字信号来优化对比文件2中经放大器输出的模拟信号,从而采用经模数转换后的数字信号进行阈值比较。也就是说,将比较器设置在模数转换器之后的位置上,使得比较器接收数字信号并利用该数字信号进行阈值判定。权利要求1的技术方案与对比文件2的区别实质上也是由于检测电路的主要部件比较器所处位置不同,从而导致了模数转换器在工作状态下,检测电路接收和发送的信号不同。
为了滤除高频信号干扰,增加信号识别精度,在信号进入比较器之前先通过低通滤波器滤波,比较器使用滤波后的信号进行阈值比较,属于本领域的惯用技术手段。
对比文件2的技术方案同样是为了降低电能消耗,当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3。也就是说,A/D转换器也是基于唤醒信号被触发进入工作状态的。具备使能端的A/D转换器是本领域的公知器件。将唤醒信号连接到A/D转换器的使能端,使得唤醒信号控制A/D转换器的启用/休眠,是本领域的惯用技术手段。
综上,在对比文件2的基础上,结合本领域惯用技术手段得到权利要求1所请求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。况且上述区别特征的运用也未能给权利要求的技术方案带来预料不到的技术效果。因此,权利要求1不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
2、权利要求2、3分别对其引用的权利要求作了进一步的限定。对比文件2中公开的麦克风即为将声能转换成电能的换能器, MEMS麦克风也是本领域公知的麦克风类型。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2、3也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
3、权利要求4对其引用的权利要求1作了进一步的限定。对比文件2中公开的主控单元1就相当于权利要求4中所述的处理电路。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求4也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
4、权利要求5对其引用的权利要求4作了进一步的限定。对比文件2公开了(参见对比文件2说明书第0009、0013、0014段):语音采集单元2还包括比较器,音频放大器的输出端与比较器的输入端相连,比较器具有特定的阈值,这个阈值可以根据不同设备、不同环境进行调节,当比较器的输入电压即麦克风转换的声音信号高于阈值时,则比较器的输出端输出唤醒信号,将主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3(相当于权利要求5中所述的当输出信号在第一阈值之上时,在所述处理电路中禁用低功率操作模式)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求5也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
5、权利要求6对其引用的权利要求5作了进一步的限定。分别设置低功率模式的启动阈值和禁用阈值,且禁用阈值高于启动阈值,这属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,利要求6也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
6、权利要求7对其引用的权利要求4作了进一步的限定。对比文件2中公开的比较器接收输出信号,生成低功率启用信号主控单元相当于权利要求中的处理电路。根据系统设计需求,将二者设置在同一个单元中(权利要求7中所述的音频处理器),属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求7也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
7、权利要求8对其引用的权利要求1作了进一步的限定。低功率启用信号端子,通常是接在处理电路的专门休眠管脚或是电源供电使能管脚上,如此才能使得系统部件进入休眠或者唤醒模式,即触发工作模式转换。通过信号输入端子输入的一般是要处理的数据信息,其与低功率启用端子通常是不同的,这属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求8也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
8、权利要求9-10分别对其引用的权利要求1作了进一步的限定。将接口电路和检测电路封装在同一片ASIC上或设置到同一片PCB上均属于本领域系统设计的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求9-10也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
9、权利要求11对其引用的权利要求1作了进一步的限定。。对比文件2公开了:当比较器的输入电压即麦克风转换的声音信号高于阈值时,则比较器的输出端输出唤醒信号,将主控单元1进行唤醒。即比较器比较的是电压值,相当于提取了输出信号中的电压值与阈值进行比较,电压相当于权利要求11所述的来自输出信号的提取的参数。如前所述,采用数字信号来优化对比文件2中经放大器输出的模拟信号,从而采用经模数转换后的数字信号进行阈值比较属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求11也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
10、权利要求12对其引用的权利要求11作了进一步的限定。对信号先进行整流、滤波属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用规定权利要求不具备创造性的情况下,权利要求12也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
11、权利要求13对其引用的权利要求11作了进一步的限定。对于低功率模式或是唤醒模式来说,设置成统计一段时间内超过阈值的次数,当次数达到一定的数量时才触发系统工作状态的改变,这属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用规定权利要求不具备创造性的情况下,权利要求13也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
12、权利要求14请求保护一种麦克风系统。对比文件2公开了一种语音唤醒装置,具体公开了以下技术内容(参见说明书第0008-0020段及附图1):一种语音唤醒装置,包括用于采集用户语音的语音采集单元2,所述的语音采集单元2包括用于采集用户语音的麦克风(相当于权利要求14中的麦克风,配置成生成换能信号)、音频放大电路,麦克风的输出端与音频放大器的输入端相连,音频放大器将麦克风输出的音频信号进行放大(相当于权利要求14中的接口电路,被耦合到麦克风,其中接口电路包括放大器,且所述接口电路被配置成基于换能信号来生成模拟输出信号);语音采集单元2还包括比较器,音频放大器的输出端与比较器的输入端相连,比较器具有特定的阈值,这个阈值可以根据不同设备、不同环境进行调节,当比较器的输入电压即麦克风转换的声音信号高于阈值时,则比较器的输出端输出唤醒信号,将主控单元1进行唤醒(比较器相当于权利要求14中的检测电路,被耦合到接口电路并且被配置成基于将模拟输出信号与阈值比较来生成唤醒信号,检测电路包括比较器);A/D转换器3,音频放大器的输出端与A/D转换器3的输入端相连,A/D转换器3的输出端与语音识别单元4的输入端相连,语音识别单元4的输出端与主控单元1的输入端相连。当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3,A/D转换器3被启动后,将音频放大器输出的模拟信号转化为数字信号,并通过语音识别单元4输出到主控单元1(其中A/D转换器相当于权利要求14中的模数转换器ADC,接收所述模拟输出信号,并配置为由所述唤醒信号控制;A/D转换器、语音处理单元和主控单元共同相当于音频处理器,接收模拟输出信号,接收唤醒信号);
经过对比分析可知,权利要求14与对比文件2的区别在于:①权利要求14中限定麦克风是微机电系统(MEMS)麦克风;②音频处理器包括信号端子、唤醒端子,模数转换器耦合到所述信号端子和唤醒端子;③检测电路还包括低通滤波器,接收模拟输出信号并且生成滤波信号,再送入比较器。基于上述区别技术特征,权利要求14实际要解决的技术问题是:如何设置信号的输入方式,使得唤醒信号控制模数转换器的启用。
微机电系统MEMS麦克风是本领域公知的一种麦克风类型,使用MEMS麦克风构建麦克风系统,属于本领域技术人员的惯用手段。
为了滤除高频干扰,增加信号识别精度,将模拟输出信号通过低通滤波器滤波,比较器使用滤波后的信号进行阈值比较,属于本领域的惯用技术手段。
音频处理器需设有端子来接收唤醒信号/使能信号使其处于工作状态,接收需被处理的信号。通过信号输入端子输入的一般是要处理的数据信息;唤醒信号通常是接在处理电路的特定管脚或使能管脚上,如此才能使得系统部件进入休眠或者唤醒模式,即触发工作模式转换。因此在音频处理器中设置信号端子,配置成接收模拟输出信号,唤醒端子,配置成接收唤醒信号属于本领域的公知常识。
此外,对比文件2已经公开了:当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3。也就是说,A/D转换器也是基于唤醒信号被触发进入工作状态的。由此本领域技术人员有启示能够想到将模数转换器耦合到音频处理器的信号端子和唤醒端子,直接由唤醒信号来控制。
因此,在对比文件2的基础上结合本领域的惯用技术手段,得到权利要求14所请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。况且上述区别特征的运用也未能给权利要求14的技术方案带来预料不到的技术效果。因此,权利要求14不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
13、权利要求15对其引用的权利要求14作了进一步的限定。对比文件2还公开了:装置关机时,整个装置处于掉电状态,消耗电能非常少。如果外界有声音输入,则麦克风上有电压,当外界声音越大,麦克风输出端的电压越大,麦克风的输出端连接到音频放大器的输入端,音频放大器对输入电压进行放大,并输出到比较器;当音频放大器输出的电压大于阈值时,比较器输出唤醒信号到主控单元1;当音频放大器输出的电压小于阈值时,比较器不会输出唤醒信号,从而使整个系统不激活(相当于权利要求15中所述的音频处理器被配置成操作在低功率模式或操作模式中,并且所述音频处理器基于唤醒信号在低功率模式和操作模式之间切换)。
因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求15也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
14、权利要求16对其引用的权利要求14作了进一步的限定。将麦克风和放大器封装在一起属于本领域的惯用技术手段;将具备麦克风和放大器的第一封装与检测电路设置在同一块PCB上是可以根据系统设计需要选择的,即也属于本领域技术人员的惯用手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求16也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
15、权利要求17对其引用的权利要求14作了进一步的限定。对比文件2公开了:当比较器的输入电压即麦克风转换的声音信号高于阈值时,则比较器的输出端输出唤醒信号,将主控单元1进行唤醒。即比较器比较的是电压值,相当于提取了模拟输出信号中的电压值与阈值进行比较,电压相当于权利要求17所述的来自模拟输出信号的提取的参数。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求17也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
16、权利要求18请求保护一种电路。对比文件2公开了一种语音唤醒装置,具体公开了以下技术内容(参见说明书第0008-0020段及附图1):一种语音唤醒装置,包括用于采集用户语音的语音采集单元2,所述的语音采集单元2包括用于采集用户语音的麦克风、音频放大电路,麦克风的输出端与音频放大器的输入端相连,音频放大器将麦克风输出的音频信号进行放大(相当于权利要求18中接口电路,配置成被耦合到麦克风并且生成模拟输出信号);主控单元1、语音识别单元4和A/D转换器,其中所述的比较器的输出端与主控单元1的输入端相连;所述的音频放大器的输出端与A/D转换器3的输入端相连,A/D转换器3的输出端与语音识别单元4的输入端相连,语音识别单元4的输出端与主控单元1的输入端相连;当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3,A/D转换器3被启动后,将音频放大器输出的模拟信号转化为数字信号,并通过语音识别单元4输出到主控单元1。(A/D转换器、语音识别单元和主控单元均对麦克风输入的信号进行相应的处理,可将A/D转换器、语音识别单元和主控单元共同看做是音频处理器,其接收模拟输出信号以及唤醒信号,就相当于权利要求18中的音频处理器,配置成接收模拟输出信号);语音采集单元2还包括比较器,音频放大器的输出端与比较器的输入端相连,比较器的输出端与主控单元1的输入端相连,比较器具有特定的阈值,这个阈值可以根据不同设备、不同环境进行调节,当比较器的输入电压即麦克风转换的声音信号高于阈值时,则比较器的输出端输出唤醒信号,将主控单元1进行唤醒(唤醒信号是用于唤醒设备部件,从休眠/低功率模式转换到正常工作模式;低功率启用信号使得设备部件全部或部分禁用,从正常工作模式转换到低功率模式。二者的技术实质均是用于工作模式的判定与转换,从而降低器件的能源消耗。比较器相当于权利要求18中声检测电路,被耦合到接口电路和音频处理器,接收模拟信号以及基于将模拟输出信号来生成低功率启用信号,向音频处理器提供低功率启用信号,并且音频处理器被配置成从声检测电路接收低功率启用信号,并且基于低功率启用信号来操作在低功率模式或操作模式中,检测电路包括比较器);A/D转换器3,其连接音频放大器,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3,A/D转换器3被启动后,将音频放大器输出的模拟信号转化为数字信号,并通过语音识别单元4输出到主控单元1(相当于权利要求18中所述的模数转换器ADC,在所述低功率模式下,ADC的第一部分被禁用,在操作模式下所述ADC的第一部分被启用)。
经过对比分析可知,权利要求18与对比文件2的区别在于:音频处理器中的模数转换器耦合到信号输入端子和低功率启用端子;检测电路还包括低通滤波器,接收模拟输出信号并生成滤波信号,再送入比较器。基于上述区别技术特征,权利要求18实际解决的技术问题是:如何设置信号的输入方式,使得低功率启用信号控制模数转换器的工作状态。
为了滤除高频干扰,增加信号识别精度,将模拟输出信号通过低通滤波器滤波,比较器使用滤波后的信号进行阈值比较,属于本领域的惯用技术手段。
音频处理器需设有端子来接收要被处理的信号,接收低功率启用信号使其转变工作状态。通过信号输入端子输入的一般是要处理的数据信息;低功率启用信号通常是接在处理电路的特定管脚或使能管脚上,如此才能使得系统部件进入休眠/低功率模式或者正常工作模式,即触发工作模式转换。因此在音频处理器中设置信号端子,配置成接收模拟输出信号,和低功率启用端子均属于本领域的公知常识。此外,对比文件2已经公开了:当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3。也就是说,A/D转换器也是基于唤醒信号被触发进入工作状态的。由此本领域技术人员有启示能够想到将模数转换器耦合到音频处理器的信号端子和低功率启用端子,直接由启用信号来控制。
因此,在对比文件2的基础上,结合本领域的惯用技术手段得到权利要求18所请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。况且上述区别特征的运用也未能给权利要求18的技术方案带来预料不到的技术效果。因此,权利要求18不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
17、权利要求19对其引用的权利要求18作了进一步的限定。对比文件2已经公开了将由麦克风输入的模拟信号与阈值进行比较,来确定系统进入何种模式。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求19也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
18、权利要求20对其引用的权利要求18作了进一步的限定。对本领域技术人员而言,可以根据系统设计需要可以选择将声检测电路和接口电路设置在同一块PCB上,属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求20也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
19、权利要求21对其引用的权利要求18作了进一步的限定。对比文件2公开了作为声检测电路的比较器。设置整流器去除信号的交流属于本领域的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求21也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
20、权利要求22请求保护一种操作换能器系统的方法。对比文件2公开了一种语音唤醒装置,具体公开了以下技术内容(参见说明书第0008-0020段及附图1):一种语音唤醒装置,包括用于采集用户语音的语音采集单元2,所述的语音采集单元2包括用于采集用户语音的麦克风、音频放大电路,麦克风的输出端与音频放大器的输入端相连(麦克风输出给音频放大器的信号相当于权利要求22中从换能元件接收第一电信号),音频放大器将麦克风输出的音频信号进行放大,连接至A/D转换器3,A/D转换器3被启动后,将音频放大器输出的模拟信号转化为数字信号,并通过语音识别单元4输出到主控单元1(相当于权利要求22中在接口电路处基于第一电信号来生成第二电信号,接口电路包括模数转换器ADC,所述第二电信号包括数字信号);主控单元1、语音识别单元4和A/D转换器,其中所述的比较器的输出端与主控单元1的输入端相连;所述的音频放大器的输出端与A/D转换器3的输入端相连,A/D转换器3的输出端与语音识别单元4的输入端相连,语音识别单元4的输出端与主控单元1的输入端相连;当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3,A/D转换器3被启动后,将音频放大器输出的模拟信号转化为数字信号,并通过语音识别单元4输出到主控单元1(语音识别单元和主控单元共同看做是音频处理器,其接收模拟输出信号以及唤醒信号, ADC向音频处理器提供第二电信号);语音采集单元2还包括比较器,音频放大器的输出端与比较器的输入端相连,比较器的输出端与主控单元1的输入端相连,比较器具有特定的阈值,这个阈值可以根据不同设备、不同环境进行调节,当比较器的输入电压即麦克风转换的声音信号高于阈值时,则比较器的输出端输出唤醒信号,将主控单元1进行唤醒(比较器相当于权利要求22中检测块,在检测块处确定唤醒信号,其中所述唤醒信号电信号与阈值比较来确定以及向音频处理器提供唤醒信号)。
经过对比分析可知,权利要求22与对比文件2的区别在于:对所述第二电信号进行滤波以生成滤波信号,在检测块处基于所述滤波信号确定唤醒信号,唤醒信号通过进行滤波后的第二数字信号与阈值比较来确定,并且所述唤醒信号还包括第一静态逻辑值或第二静态逻辑值,如果唤醒信号具有第一静态逻辑值则进入操作模式,如果具有第二静态逻辑值则进入低功率模式。检测块还向接口电路提供所述唤醒信号,当第二唤醒信号具有第二静态逻辑值时,禁用ADC部分。基于上述区别技术特征,权利要求22实际解决的技术问题是:如何使用数字信号通过检测电路门限值比较并唤醒接口电路中的相应部件。
基于数字信号的处理优势与普遍应用,将放大后的语音输入信号先经过模数转换器转化为数字信号,再与数字阈值信号比较从而进行工作模式判定,属于本领域技术人员的惯用手段。因此,本领域技术人员有动机能够想到采用数字信号来优化对比文件2中比较器输出的模拟信号,也就是说将比较器设置在模数转换器之后的位置上,从而使比较器接收数字信号并利用该数字信号进行阈值判定。
为了滤除高频信号干扰,增加信号识别精度,在信号进入比较器之前先通过低通滤波器滤波,比较器使用滤波后的信号进行阈值比较,属于本领域的惯用技术手段。将控制信号设置为两个不同的逻辑值即高或低,从而控制设备部件分别进入两种不同的模式,也属于本领域的公知常识。
对比文件2中的技术方案是当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3。也就是说,A/D转换器也是基于唤醒信号被触发进入工作状态的。比较器根据门限比较的结果,通过主控唤醒ADC或者由比较器直接唤醒ADC均是本领域的惯用技术手段。
综上,在对比文件2的基础上,结合本领域惯用技术手段得到权利要求22所请求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。况且上述区别特征的运用也未能给权利要求22的技术方案带来预料不到的技术效果。因此,权利要求22不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
21、权利要求23对其引用的权利要求22作了进一步的限定。对比文件2公开了:当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3,也就是说在休眠状态时,主控单元和A/D都不会被启动,即功耗会被正常操作状态时要少。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求23也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
22、权利要求24对其引用的权利要求22作了进一步的限定。对比文件2公开了麦克风用于采集用户的语音,语音即为物理信号,麦克风用于将该物理信号转换成电信号(相当于权利要求24中所述的第一电信号)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求24也不符合专利法第二十二条第三款有关创造性的规定。
(三)对复审请求人相关意见的评述
合议组认为:对比文件2的技术方案是为了降低电能消耗,当比较器输出唤醒信号后,唤醒信号会对主控单元1进行唤醒,主控单元1被唤醒后,则会启动A/D转换器3。也就是说,A/D转换器也是基于唤醒信号被触发进入工作状态的。即,对比文件2的技术方案是通过比较器利用放大器输出的模拟信号进行阈值判定从而产生唤醒信号,触发ADC启动。在ADC启用之后,音频信号经放大,模数转换成数字信号后传输至控制/处理单元以便于后续处理,直到ADC需要被再次禁用时为止。
本申请与对比文件2均是通过禁用部分部件来达到减小功耗的目的,经由比较器作门限值比较从而触发唤醒信号激活相应的部件或低功率启用信号禁用某些部件。权利要求1的技术方案与对比文件2的区别实质上也是由于检测电路的主要部件比较器所处位置不同,从而导致了模数转换器在工作状态下,检测电路接收和发送的信号不同。模拟、数字仅是不同的信号形式,重点是在于比较器工作模式判定。基于数字信号的处理优势与普遍应用,将放大后的语音输入信号先经过模数转换器转化为数字信号,再与数字阈值信号比较从而进行工作模式判定,属于本领域技术人员的惯用手段。模数转换器、数字比较器也均是本领域普遍使用的公知器件。具备使能端的A/D转换器是本领域的公知器件。比较器根据门限比较的结果,通过主控唤醒ADC或者将唤醒信号连接到A/D转换器的使能端,由比较器直接唤醒ADC均是本领域的惯用技术手段。唤醒信号直接连到A/D转换器所能产生的技术效果是本领域技术人员可以预期的,即如请求人所述的时间处理上的优势。
综上,对复审请求人的意见本案合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月05日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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