在藍(lán)牙LE Audio開發(fā)的最初幾年，我們看到了四個(gè)主要的用例浪潮和需求推動(dòng)了它的發(fā)展。它始于一組來自助聽器行業(yè)的用例。這些都集中在拓?fù)洹⒐暮脱舆t上。

助聽器用例

助聽器拓?fù)涫撬{(lán)牙經(jīng)典音頻配置文件的一大進(jìn)步，因此我們將從它們開始。

基本電話

圖片顯示了助聽器的兩個(gè)電話用例，允許助聽器連接到電話。這是一項(xiàng)重要的要求，因?yàn)閷⑹謾C(jī)放在耳邊的助聽器旁邊通常會(huì)造成干擾。

左邊最簡單的拓?fù)涫菑碾娫挼街犉鞯囊纛l流，它允許返回流，主要針對(duì)電話。它可以配置為使用助聽器上的麥克風(fēng)來捕捉回聲，或者用戶可以對(duì)著手機(jī)說話。這與免提配置文件 (HFP) 所做的沒有什么不同。但從一開始，助聽器需求就有了音頻流的兩個(gè)方向是獨(dú)立的，可以由應(yīng)用程序配置的概念。換句話說，從電話到助聽器的流，以及從助聽器到電話的返回流將分別配置和控制，以便可以打開或關(guān)閉。圖 2.1 右側(cè)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)超越了高級(jí)音頻分發(fā)配置文件 (A2DP) 或 HFP 所能做的任何事情。在這里，電話向左右助聽器發(fā)送單獨(dú)的左右音頻流，然后增加來自每個(gè)助聽器麥克風(fēng)的可選返回流的復(fù)雜性。這引入了藍(lán)牙經(jīng)典音頻配置文件可以管理的任何內(nèi)容之外的第二步，需要將單獨(dú)的同步流傳輸?shù)絻蓚€(gè)獨(dú)立的音頻設(shè)備。

來自電視的低延遲音頻

該要求的一個(gè)有趣擴(kuò)展源于助聽器可以繼續(xù)接收環(huán)境聲音以及藍(lán)牙?音頻流這一事實(shí)。許多助聽器不會(huì)堵住耳朵（堵住是行業(yè)術(shù)語，用于堵住耳朵，就像耳塞一樣），這意味著佩戴者總是聽到混合的環(huán)境聲和放大的聲音。由于助聽器內(nèi)的處理延遲非常小——不到幾毫秒，這不存在問題。然而，在類似于圖 2.2 的情況下，它會(huì)成為一個(gè)問題，其中一些佩戴者的家人正在通過電視的揚(yáng)聲器收聽聲音，而助聽器用戶聽到來自電視的環(huán)境聲音以及相同音頻的混合聲音通過他們的藍(lán)牙連接流式傳輸。

如果兩個(gè)音頻信號(hào)之間的延遲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 30 – 40 毫秒，它就會(huì)開始添加回聲，使聲音更難以解釋，這與助聽器應(yīng)該做的相反。30 – 40 毫秒的延遲比大多數(shù)現(xiàn)有 A2DP 解決方案所能提供的延遲要短得多，因此這引入了非常低延遲的新要求。

盡管助聽器的帶寬要求相對(duì)適中，單聲道語音的帶寬為 7kHz，立體聲音樂的帶寬為 11kHz，但現(xiàn)有的藍(lán)牙編解碼器在滿足延遲要求的同時(shí)無法輕松滿足這些要求。這導(dǎo)致了對(duì)合適編解碼器的性能要求范圍的單獨(dú)調(diào)查，從而引入了 LC3 編解碼器，我們將在第 5 章中介紹。

添加更多用戶

聽力損失可能在家庭中發(fā)生，并且通常與年齡有關(guān)，因此家庭中通常有不止一個(gè)人佩戴助聽器。因此，新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要支持多個(gè)助聽器佩戴者。圖 2.3 說明了兩個(gè)人的用例，他們都應(yīng)該經(jīng)歷相同的延遲。

添加更多的監(jiān)聽器以支持更大的區(qū)域

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還應(yīng)該是可擴(kuò)展的，以便多人可以聽，就像在教室或療養(yǎng)院一樣。該要求依賴于一個(gè)頻譜，該頻譜延伸到為當(dāng)前的感應(yīng)線圈提供廣播替代品。這需要一個(gè)藍(lán)牙?廣播發(fā)射器，它可以廣播單聲道或立體聲音頻流，能夠被范圍內(nèi)任意數(shù)量的助聽器接收，如圖 2.4 所示。

上圖還認(rèn)識(shí)到，有些人只有一只耳朵有聽力損失，而另一些人兩只耳朵都有聽力損失（這通?？赡苁遣煌潭鹊穆犃p失）。這意味著應(yīng)該可以在廣播單聲道信號(hào)的同時(shí)廣播立體聲信號(hào)。它還強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí)，即用戶可能會(huì)佩戴來自兩家不同公司的助聽器來應(yīng)對(duì)這些差異，或者一只耳朵戴助聽器，另一只耳朵戴消費(fèi)者耳塞。

協(xié)調(diào)左右助聽器

無論組合如何，都應(yīng)該可以將一對(duì)助聽器視為一組設(shè)備，以便它們都連接到相同的音頻源，并且音量控制等共同功能以一致的方式在它們上工作。這引入了協(xié)調(diào)的概念，可能來自不同制造商的不同設(shè)備將同時(shí)接受控制命令并以相同的方式解釋它們。

幫助查找廣播和加密

使用 Telecoil，用戶只有一個(gè)選擇來獲取信號(hào)——打開他們的 Telecoil 接收器，它從圍繞他們的感應(yīng)回路中拾取音頻，或者將其關(guān)閉。一個(gè)區(qū)域中只能存在一個(gè)感應(yīng)線圈信號(hào)，因此您不必選擇所需的信號(hào)。另一方面，這意味著你不能同時(shí)廣播多種語言。

借助藍(lán)牙，多個(gè)廣播發(fā)射器可以在同一區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。這具有明顯的優(yōu)勢，但引入了兩個(gè)新問題——如何獲取正確的音頻流，以及如何防止其他人竊聽私人對(duì)話？

為了幫助選擇正確的流，重要的是用戶可以找到關(guān)于他們是什么的信息，這樣他們就可以直接跳到他們的首選。這種體驗(yàn)的豐富程度顯然會(huì)有所不同，具體取決于在助聽器、電話或遙控器上搜索廣播流的方式，但規(guī)范需要涵蓋所有這些可能性。許多公共廣播不需要是私人的，因?yàn)樗鼈儠?huì)加強(qiáng)公共音頻公告，但其他一些則需要。在像家里這樣的環(huán)境中，您不會(huì)想拿起鄰居的電視。因此，可以對(duì)音頻流進(jìn)行加密非常重要，需要能夠?qū)⒓用苊荑€分發(fā)給授權(quán)用戶。這個(gè)過程必須是安全的，但很容易做到。

除了低延遲之外，模擬當(dāng)前助聽器的使用還增加了一些其他限制。在用戶佩戴兩個(gè)助聽器的情況下，無論是接收相同的單聲道還是立體聲音頻流，都需要在 25μs 內(nèi)渲染音頻，以確保音頻圖像保持穩(wěn)定。對(duì)于立體聲耳塞來說同樣如此，但當(dāng)左右設(shè)備可能來自不同的制造商時(shí)，這是一個(gè)挑戰(zhàn)。

實(shí)際要求

助聽器非常小，這意味著它們的按鈕空間非常有限。各個(gè)年齡段的人都可以佩戴它們，但一些年長的佩戴者的手動(dòng)靈活性有限，因此調(diào)節(jié)音量和建立連接的控件可以在其他更易于使用的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，這一點(diǎn)很重要。這可能是音頻源，通常是用戶的電話，但助聽器用戶通常也有像遙控器這樣的小鑰匙扣。這些具有立即工作的優(yōu)點(diǎn)。如果您想降低助聽器的音量，只需按下音量或靜音按鈕即可；您無需啟用手機(jī)、找到助聽器應(yīng)用程序并從那里控制它。這可能需要很長時(shí)間，而且不是大多數(shù)助聽器用戶喜歡的用戶體驗(yàn)。他們需要一種快速方便的音量和靜音控制方法，

助聽器對(duì)音量還有一個(gè)要求，就是在助聽器上實(shí)現(xiàn)音量級(jí)（實(shí)際上是增益）。這樣做的理由是，如果音頻流在線路級(jí)別 2 傳輸，您將獲得最大的動(dòng)態(tài)范圍。對(duì)于處理聲音的助聽器，輸入信號(hào)提供最佳的信噪比非常重要，尤其是當(dāng)它與來自環(huán)境麥克風(fēng)的音頻流混合時(shí)。如果在源處降低音頻增益，則會(huì)導(dǎo)致較低的信噪比。

助聽器與耳塞或耳機(jī)之間的一個(gè)重要區(qū)別在于，助聽器大部分時(shí)間都在佩戴，并且不斷處于活動(dòng)狀態(tài)，放大和調(diào)整環(huán)境聲音以幫助佩戴者聽得更清楚。用戶不會(huì)定期將它們?nèi)∠虏⒎呕爻潆姾兄?。每天佩戴一副助聽器的典型時(shí)間約為九個(gè)半小時(shí)，盡管有些用戶可能會(huì)佩戴十五小時(shí)或更長時(shí)間。這與耳塞和耳機(jī)非常不同，耳塞和耳機(jī)僅在用戶即將撥打或接聽電話或收聽音頻時(shí)佩戴。耳塞制造商在充電盒的設(shè)計(jì)上非常聰明，鼓勵(lì)用戶在一天中定期為耳塞充電，給人一種電池壽命更長的印象。助聽器沒有這個(gè)選項(xiàng)，

耗電的事情之一是尋找其他設(shè)備并保持后臺(tái)連接。耳塞會(huì)收到關(guān)于何時(shí)執(zhí)行此操作的明確信號(hào)——即當(dāng)它們從充電盒中取出時(shí)。大多數(shù)還包含光學(xué)傳感器，以檢測它們何時(shí)在耳朵中，因此如果它們在您的辦公桌上，它們可以重新入睡。助聽器不會(huì)獲得相同的、明確的信號(hào)來啟動(dòng)藍(lán)牙連接，因?yàn)樗鼈兪冀K處于開啟狀態(tài)，并且始終充當(dāng)助聽器。這意味著他們需要在等待某些事情發(fā)生時(shí)與其他設(shè)備保持持續(xù)的藍(lán)牙連接。這些可以是低占空比連接，但不能太低，否則助聽器可能會(huì)錯(cuò)過來電，或者需要很長時(shí)間才能響應(yīng)正在啟動(dòng)的音樂流媒體應(yīng)用程序。因?yàn)橹犉骺赡苓B接到多個(gè)不同的設(shè)備，

（文章內(nèi)容來源于：藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟，轉(zhuǎn)載請注明）

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