第12章

编程入门 行业动态 更新时间:2024-10-19 18:17:34

第12章

第12章

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开发LE audio 的全部目的是支持新的音频应用,而不仅仅是为现有的蓝牙经典音频profile提供稍低功耗的替代方案。部分原因是需要赶上专有扩展,特别是对于真无线立体声。更大的奖励是允许音频创新,保持 TWS 和语音助手产生的势头,使音频更加普遍,并允许我们在收听方式方面具有更大的灵活性。

广播是感应线圈的孩子。感应线圈系统已经存在了很长时间。它表现良好,但非常基础。它是单声道的,音频带宽非常有限,只有在感应环路范围内才能听到。虽然蓝牙技术的目标是提供更强大的继任者,但很快我们就可以明显地扩展 Telecoil 的用户体验。

复制感应线圈体验的最初担忧是蓝牙传输不受其安装区域的限制。由于是无线的,它可以穿透墙壁,这意味着相邻房间和空间中的人们也可以听到任何广播音频。在许多情况下,例如公共大厅和礼拜场所,这不是一个大问题,因为广播音频的唯一来源将是与该特定场所相关的来源。然而,在其他情况下,例如酒店房间的电视,或具有多个会议室的会议中心内的系统,这将成为一个主要问题,因为广播会重叠,结果人们将难以理解哪个广播是他们的广播。想要连接并可能听到他们不应该听到的东西。

这导致在广播流中实施加密,因此只有具有正确 Broadcast_Code 来解码该流的用户才能收听它。尽管广播流重叠,但 Broadcast_Code 提供了一种访问机制,只有授权的侦听器才能解码特定的广播音频流。这类似于当今 Wi-Fi 的工作方式,用户被赋予一个 SSID 名称来识别特定的 Wi-Fi 网络,然后需要输入访问代码才能连接到它。虽然人们已经习惯于使用 Wi-Fi 来做到这一点,但这是一种非常基本且经常令人沮丧的用户体验。每个人都希望LE audio 做得更好。

要解决这个问题,用户需要一种更好的机制来访问代码,而不是咖啡店桌子上的一张纸片或墙上的通知。它导致了广播助手和commander的发展,提供了从广播者发送信息的方式,广播者可以信任或知道个人听众。随着spec的发展,很明显,这为用户提供了一种非常强大的机制,既可以获取广播代码,又可以以比我们以前的蓝牙连接所见的更加灵活的方式访问单个广播。

12.1 改变我们获取和消费音频的方式

改变我们获取和消费音频的方式是开发者理解的重点。在过去二十年的大部分时间里,个人音频的发展一直是由手机推动的。最初,我们将从音乐共享网络获取的文件存储在手机上。最近,随着音频流媒体服务的发展,手机成为了按需向我们耳朵提供音乐的路由器。然而,这种体验很大程度上取决于与手机的交互来选择我们想听到的内容。随着LE audio 的功能以及多个LE audio 源的预测Availability,这将发生变化。这些来源可能是个人的,例如我们的手机、笔记本电脑和电视;公共场所,例如安装在餐厅、酒吧、健身房或办公室的广播发射器;或商业Advertising,例如在电影院或听现场表演时。

commander意味着我们将能够在不接触手机的情况下进行更多的选择和控制。看看这对我们随身携带和佩戴的设备有什么影响将会很有趣。如果我们可以在不接触手机的情况下做更多事情,那么它们作为我们大部分通信中心设备的重要性可能会减弱。反过来,随着语音作为一种命令手段变得自然,新的应用程序可能会开发出使用音频作为其主要界面的新应用程序,而无需与屏幕交互。还有很长的路要走,但智能手机永远不会成为我们个人通信发展的最后一步——其他一些产品将会出现,就像智能手机本身一样。LE audio 带来的新功能,允许语音和音频更普遍,可能会加速这种变化。

使用多个commander的能力意味着可穿戴设备获得了更多的实用性。虽然并非所有这些都与音频有关,但它增加了购买和佩戴它们的原因。这将有助于整个可穿戴设备行业,该行业仍在努力达到他们所希望的数量或客户兴趣。

所有这些变化都需要时间。有些会更早发生,有些会更晚。有些实现可能无法说服用户,但几年后又被成功改造。大多数新的个人技术都是如此。很明显,它们将改变音频生态系统的动态,为音频制造商提供更多创新机会,并削弱智能手机的实际地位。在本章中,我们将探讨LE audio 的一些不同场景,寻找呈现音频共享服务的新方式的机会,确定启用它们所需的条件,并评估这对手机设计可能意味着什么以及其他产品的设计。

LE audio spec本身不会改变我们使用音频的方式。为了有效,该行业的许多部分——硬件开发人员、应用程序开发人员、服务提供商和用户体验设计师需要了解可能性并了解如何使这些新的音频体验引人注目,让用户发现音频如何融入他们的生活以新的方式,然后在此基础上提供使用音频的新方式。

12.2 向所有设备广播

毫无疑问,目前使用 Telecoil 的用户和场所都将欢迎LE audio 的出现,将其作为听力增强的下一步。质量显着提高,安装成本应显着降低。对于助听器用户,它承诺可以连接到更广泛的地方以增强听力。对于建筑业主和建筑师来说,这应该意味着听力增强成为新建筑的标准功能。 (一个可悲的事实是,许多新建筑中缺少感应线圈更多的是由于建筑师缺乏理解,而不是当前技术的成本。)

这一切都应该随着广播产品的面市而自然发生,这得益于助听器行业对LE audio 的持续推广。但是,用户将需要包含LE audio 的新助听器来接收这些广播。目前只有一小部分助听器包含任何形式的非专有蓝牙无线技术,并且需要一段时间才能出现大量用户。与消费量相比,助听器市场规模相对较小——新的低功耗蓝牙音频助听器可能需要至少五年的时间才能达到一千万用户,尤其是因为助听器在销售前需要医疗批准,这会放缓上市时间。这就提出了一个有趣的问题,即消费产品是否会推动音频广播基础设施的初步推出,这将使所有人受益,无论他们是否有听力损失。

12.2.1 民主化扩声

今天,公共广播/电信服务提供商在设计产品时主要考虑佩戴助听器的人。这些服务通常以低延迟复制和加强音频公告。很少有人在考虑这是否与没有听力损失的人相关,以及如何扩展。许多耳塞和耳机用户可能会发现它们是有益的。如果这种情况发生,那么大多数人,当然是在短期内,很可能会使用智能手机上的应用程序找到并选择他们。因此,第一步是让手机操作系统公开有关这些广播的信息,允许用户选择和收听它们。换句话说,我们需要看到类似于图 12.1 中的应用程序界面,模仿今天已经为发现和配对 Wi-Fi 和蓝牙设备所做的工作。

尽管这是大多数用户都会熟悉的一种格式,但它仍然比需要的更难。图 12.1 的例子说明了第一个应用程序之一很可能是在公共交通中的事实。许多公共汽车站都有公告牌,但与火车站台不同的是,不要发布公共音频公告,因为它们会侵入街道。许多国家/地区的国家指南已经要求将感应线圈纳入新的公共基础设施中,并且可能会将LE audio 纳入其未来的建议中。正如这些出现的那样,好的交通应用程序应该开始包含对它们的支持,以便旅行应用程序自动检测是否存在适当的音频流并询问用户是否愿意收听,从而避免进入蓝牙设置的不便去寻找它。

LE audio spec中有多种工具可帮助为集成应用开发良好的用户体验。回顾有关广播的章节,广播Advertising中应包含许多信息,以帮助扫描设备过滤和分类不同的广播。这些是:

  • 提供设备名称的本地名称 AD 类型。通常,这将是可用广播发射机列表中显示的主要信息项。
  • Program_Info LTV。一种 LTV 结构,其中包含有关正在广播的内容的信息。它类似于电视电子节目指南中包含的顶层信息,例如电视频道。
  • BASE,可能包含有关内容的更多信息,包括内容名称,例如电视广播的特定节目名称,以及传输语言。

有了这些信息,代表您的耳塞或助听器进行扫描的应用程序可以获取大量信息来指导他们,如果他们想开始将广播音频嵌入到他们的用户体验中。同样,广播音频信息的提供者需要仔细考虑如何使用它以及如何最好地支持应用程序。大多数公共广播的主要用途仍然是扩声,其中广播音频被设计为低延迟,以便可以与环境音频一起接收和渲染。现在可以为这些公告包含多种语言,但应该安排它们,以免它们与另一种语言的环境公告冲突,否则它们将更难以理解。这是一个很小但很明显的细微差别,但却是开发人员需要学习的众多内容之一。

广播流提供者还需要考虑他们用来标记流的信息。当您从公共汽车站移动到公共汽车上时,您的应用程序应该将公共汽车站的丢失作为广播源进行跟踪,并切换到您正在行驶的公共汽车上的广播源。在像伦敦这样的公共汽车密度很高的地方,您很可能在同一路线上与另一辆公共汽车相邻,但方向相反,因此应用程序应包含足够的基本智能来检测它已连接到正确的发射器。只要本地设备名称和 ProgramInfo 值被合理地归属,就应该很容易确定。然而,这需要服务提供商、应用程序开发商和设备制造商共同努力,为他们的用户提供最佳体验。

大多数公共广播流将是单声道语音流,可以使用 16_2_2 QoS 设置充分编码,使用很少的空中传输时间。这些消息可能不常见——在公共汽车的示例中,可能是公共汽车到达的通知,或者当您在公共汽车上时,通知下一站。如果您的手机有足够的资源,旅行应用程序应该能够监控适当的 BIS,在检测到 BIS 包含音频消息时将其混合到任何其他音频流中,并在只有空数据包时忽略它。

图 12.2 显示了基本设置,其中手机同时运行音乐流应用程序和旅行应用程序,该应用程序正在监视本地广播发射器以获取相关音频通知。图 12.3 显示了手机如何将来自不同来源的音频组合成单个流,该流在单个 CIS 中编码和发送。这表明Initiator 可以自由混合它想要放置在流中以发送到耳塞的任何音频通道。

鉴于人们开始将耳塞留在更长的时间,使用透明模式进行保护,这是接收相关公告的有用方式,特别是如果它们是“无声”的外语公告。

12.2.2 音频增强现实——“耳边低语”

上面将广播旅行公告混合到旅行应用程序生成的其他信息中的示例是使用广播音频作为增强现实元素的切入点。事实证明,增强现实和虚拟现实的最初承诺相当令人失望,除了专门的商业应用和面向居家游戏玩家的产品之外,几乎没有成功的应用。音频可能会提供更可接受的入门步骤,特别是对于日常增强现实。

音频带来的优势是它不那么突兀。耳边的耳边低语可以帮助您做任何其他事情,而无需购买或佩戴通常不方便的可穿戴科技产品。我们已经看到将多轴传感器集成到耳塞中,它可以检测您的头部位置,从而知道您在看哪里。

结合来自广播发射器和空间感知应用程序的信息,这些允许一些创新的新音频应用程序可以开始将声音融入您的日常体验,而无需任何特殊的 AR 或 VR 硬件。方向可以告诉你转向哪条路以及往哪里看。这些的许多底层技术已经存在。它只是在等待LE audio 的潜力使其成为可能。

12.2.3 让咖啡店回归寂静。

上面的例子展示了如何将现有的 Telecoil 应用程序扩展到更广泛的受众并集成到当今的智能手机应用程序中。新领域的广播基础设施可能会同时发展。引起广泛关注的一种方法是在咖啡馆和餐馆使用广播来提供背景音乐。

在过去的某个时候,有人认为为大多数咖啡馆、酒吧和餐馆配备背景音乐是个好主意。过去十年的设计时尚主要是去除任何充当噪音吸收器的家具,使谈话变得越来越困难并提高背景噪音水平。这会产生一个积极的反馈循环,客户开始大声说话,因此工作人员把音乐调高,导致客户不得不提高声音,并将本应令人愉快的体验变成不那么愉快的体验。餐厅评论现在通常包括噪音测量,以显示是否有可能进行保护。尽管有负面的消费者反馈,但音乐仍然存在。如果LE audio 能够产生变化,那就太好了。

部分酒店业人士认为,LE audio 显然有取代扬声器的位置,为想听的人提供音乐,为想说话的人降低噪音水平。

添加硬件可以非常简单。它所需要的只是一个适合现有音频系统输出的LE audio 广播模块。芯片供应商已经在为此类设备开发参考设计,在采用spec后的 12 个月内,此类设备应该可以以相对较低的价格轻松获得。产品设计师应确保场地所有者可以轻松配置它们,以便客户轻松发现。

12.2.3.1 使音频普遍可用

这就是公共广播profile变得重要的地方。商用LE audio 发射器应允许选择 BAP spec [BAP 表 6.4] 中定义的任何 QoS 设置。然而,并不是所有的 Acceptor 都能够解码它们。资源受限的设备(例如助听器)希望获得尽可能长的电池寿命,可能不支持采样率高于 24 kHz 的解码。因此,如果广播发射器只支持更高的速率,佩戴者将无法听到广播音频。对此有一些简单的解决方案,但它们需要广播设备制造商来实施。

最简单的方法是将公共空间中的音乐传输限制为 24_2_1 QoS 设置。如果有任何背景噪音,即不太完美的聆听环境,大多数用户可能会觉得这很令人满意。

表 12.1 提供了本次讨论的数据。鉴于当前音频行业的营销趋势,很可能许多制造商都希望能够将他们的产品宣传为“48kHz 音频质量”,这是一个两难的选择。如果这些发射机支持立体声 48kHz 流,但仍希望提供通用支持,则它们需要添加至少 24kHz 单声道流。如果将其包含在同一个 BIG 中,则空中传输时间将达到 90%,因为尽管它使用较少的空中传输时间,但 BIG 中的每个 BIS 都分配了相同的时间参数。另一种方法是为 24kHz 单声道流传输第二个单独的 BIG,其中组合的 BIG 将占广播时间的 72% 左右,但需要更多的Advertising资源。如果广播发射器使用 Wi-Fi 获取其音频流,那可能行不通。解决质量和通用访问要求的更实用的解决方案是在一个 BIG 中传输 32kHz 立体声和 24kHz 单声道音频流,这仅消耗大约 45% 的总空中传输时间。在同一个 BIG 中传输一对 24kHz 立体声音频流和一对 32kHz 音频流需要与单个 48kHz 立体声流相同的空中传输时间。

在上面的示例中,我选择了低延迟 QoS 设置,尽管事实上它们在 24kHz 和 32kHz 采样率下包含更少的重传。在这个特定的应用程序中,延迟并不那么重要,因为通常没有视觉提示或同时存在的环境声音(尽管可能存在)。然而,在这个应用中,广播发射器可能被放置在墙上或天花板上以获得最佳覆盖范围,因此吸收传输的方式并不多。这应该意味着低延迟设置是足够的。如果咖啡店老板将广播发射器放置在橱柜或服务柜台下方,那就不同了。这是设备设计人员在其物理设计和安装说明中需要考虑的问题,确保用于此应用的广播发射器可以轻松安装在墙上,并且连接到设备的任何引线都足够长以做到这一点。

设备造商需要了解这些限制并灵活地设计产品以支持多个 BIG,并允许安装人员和场地所有者适当地定位和配置它们。我们不应该期望咖啡馆老板了解空中传输时间或 QoS 参数——制造商应该为他们提供易于安装和使用的解决方案。这包括使用适合每个安装的值自定义所有 AD 类型名称和 LTV 字符串的能力。

只接受来自 3.5 毫米插孔、RCA 插头或 USB 输入的音频输入的基本广播发射机非常简单,但对于许多场所和应用来说已经足够了。设备供应商几乎肯定会为大型机构提供更复杂的广播单元,并提供托管服务来配置它们、提供音频流并将它们集成到其他音频服务中。即使是基本的LE audio 广播,也有很多差异化的机会。

12.3 电视和广播

从LE audio 开发的早期阶段开始,电视行业就对将电视连接到耳塞、耳机和助听器的可能性感到非常兴奋。虽然电视可以使用单播,但它的可扩展性存在明显的限制,因为它需要为每个收听者提供单独的 CIS。因此,共识是大多数电视使用将使用广播,添加加密以确保只有授权用户才能解码音频内容。在本节中,我们将了解三个最常见的应用领域的要求。

12.3.1 公共电视

如今,大量公共安装的电视都无声无息。这不是因为它们没有音频输出,而是因为它们安装在环境音频会令人讨厌或与其他音频冲突的区域。常见的例子是机场,运营商不希望用户因听到航班和安全公告而分心;健身房,多台电视显示不同的频道,但都是无声的,因为来自它们的多个相互冲突的音频会很嘈杂;酒吧和酒吧,即使是一台电视(通常有多台具有不同频道的电视)的声音也会扰乱正常的对话,以及室外设施,那里的声音不会被听到或干扰

这些安装都类似于我们上面看到的简单广播器。他们不需要加密;他们只需要一个广播发射器。这可能是连接到电视音频输出的类似插件设备,或内置LE audio 广播发射器。它需要允许输入设备位置,以便用户可以将音频广播与电视匹配,或者它可以采取 Wi-Fi 路线,将其访问信息粘贴在墙上的通知上。

正如我们在上面看到的,许多这些设备,包括那些集成到电视中的设备,都可能会受到管理,尤其是允许将特定消息混入音频流中。例如,在机场,航班公告可能会混合到音频流中,这样收听电视的人就不会错过它们。这就是我们可能会看到多语言流开始的地方。如果电视广播有多种语言的音轨,它们可以在一个 BIG 上以不同的 BIS 发送。使用 24kHz 单声道编码,应该可以从一个广播发射机提供六种不同的语言流。每个输入流将实时混合飞行通知与该程序的音频输入,任何未通知的语言在随后的点混合,它们不会与任何环境通知发生冲突。如果发射器需要支持更多频道,它可以添加第二个蓝牙发射器。每种语言由 BASE 中的 Language LTV 值标识,指示每个 BIS 的语言。用户可以设置他们的扫描应用程序以选择特定的语言,以便优先显示这些语言。或者,它可以显示所有可用的语言变体,并让用户选择他们想听的语言。这需要手机的 API 公开这些信息,并且应用程序开发人员需要了解如何使用它。

12.3.2 个人 - 在家

个人电视有不同的优先级。许多电视已经支持蓝牙经典音频profile,但这通常仅限于连接到条形音箱、单组耳塞或耳机。现实情况是,在大多数家庭中,都会有多个家庭成员或朋友在听。尽管电视制造商可以通过移动LE audio 单播来进行类似的转换,但这将很快达到少数用户的空中传输时间限制。转向广播更有意义。

与上述公共电视案例不同,大多数用户不希望他们的邻居听到他们正在收听的内容,因此对于个人电视(以及家中的其他音频源),期望广播音频流将始终被加密。这意味着用户需要一个简单的机制来获取 Broadcast_Code 来解密音频流。

这就是广播助手的用武之地。个人音频源,期望被多个用户定期听到,期望每个用户与他们配对和结合。这提供了一个长期的可信连接。当用户进入电视范围内时,他们会要求耳机连接,电视中的广播助手会使用 PAST 通知他们广播流的位置,然后是当前的 Broadcast_Code。这一点很重要——用户配对后,他们不再需要使用手机连接到广播。当用户进入电视范围内时,基本的 LE 连接可以自动进行。一对耳塞可以通过内部生成的音频消息获知该连接,提醒用户存在音频源。如果他们想要连接,他们可以按下按钮或执行耳塞所需的任何手势,从而允许他们从电视接收所需的信息以开始音频流,而无需用户采取进一步行动。对于在具有不同音频源的房间之间行走的用户来说,这是一种连接最近源的优雅方式。向所有广播助理提供通知,通知他们耳塞正在放弃同步或与新源同步。这意味着所涉及的每个连接设备都会跟踪当前状态,从而可以设计出非常优雅的解决方案。

如果朋友过来想连接他们的耳塞或助听器,电视所有者会将他们的电视置于蓝牙音频共享模式,(理想情况下,这将是他们电视远程遥控上的一个按钮,而不是一个隐藏在很多层之下的菜单项在电视上)。这将激活与广播流相关联的Advertising火车,这将为朋友提供获取 Broadcast_Code 的方法。

LE audio spec中没有描述获取 Broadcast_Code 的方法,因为它超出了范围。可以通过在电视屏幕上显示一个数字让用户进入手机应用程序、显示二维码或使用 NFC 或其他接近技术来发现它。市场可能会在不久的将来就标准期权达成一致。

预计 Broadcast_Code 值将在每个会话结束时刷新,以确保持续的隐私。实际上,这很可能在每次断电时自动发生。绑定用户不会受到影响,因为他们每次连接时都会自动获得新值。

12.3.3 酒店

任何曾经在酒店住宿期间因隔壁房间的电视声音太大而受到干扰的人都会欢迎LE audio 在电视中的出现,让居住者可以安静地使用它们。这是一个理想的应用,但同样存在蓝牙传输穿透墙壁、地板和天花板的问题,将您正在观看的内容暴露给所有邻居。

可以在个人电视中使用相同的方法,只要用户想要连接,就会获得 Broadcast_Code。同样,酒店可以依靠拥有通用广播扫描应用程序的用户,该应用程序允许他们从电视输入密码或扫描二维码,而他们的手机充当耳塞的commander。虽然这些工作,但它们很麻烦,并且不能提供特别流畅的用户体验。一个更有效的选择是将 Broadcast_Code 条款合并到酒店应用程序中,这样一旦有人登记入住,他们的手机就会获得正确的信息,以便从该应用程序访问电视,并且他们的个人 Broadcast_Code 在此期间是静态的他们的逗留。这是已经集成在大多数酒店电视中的电视管理系统的一个相当简单的扩展。

12.4 电话和广播

在LE audio 开发的早期,广播主要被视为一种基础设施应用,向大量人群广播。随着人们对该技术的潜力越来越了解,人们对它为智能手机提供的功能感到越来越兴奋。最让人们兴奋的是能够在手机上与朋友分享音乐。

用例是一个简单的用例。自从我们第一次开始在个人设备中存储音乐以来,它就一直存在。回到索尼最初的 Walkman 时代,你会看到成对的人分享他们的耳塞来一起听音乐。随着我们从便携式音乐播放器发展到智能手机上的流媒体音乐,共享技术并没有进步。相比之下,从智能手机上移除 3.5 毫米音频插孔变得更加困难,因为许多手机不再能够简单地共享有线耳塞。

LE audio 广播解决了这个问题。如果您正在听自己喜欢的音乐并且您的朋友也来了,您可以邀请他们加入,从单播流(或从 A2DP 流——我们不知道将使用什么底层技术)过渡到广播流.这会将您的手机设置为您的朋友可以找到的广播源。除非您想成为公共广播者,否则您的应用程序几乎肯定会想要加密您的音频,因此您的手机应用程序需要分发 Broadcast_Code。这可以通过短期配对来实现(无需绑定)。这样做的好处是,您朋友的手机一旦获得广播流就会通知您的手机。然后您的手机可以停止传输Advertising集,这样其他人就不会知道您的广播。如果其他朋友想加入,你只需重复这个过程。在此过程中的任何时候,您的朋友都可以离开。一旦它们全部离开,您的手机可能会恢复为单播,因为 CIS 中的确认数据包意味着它对于Initiator 来说更节能——广播发送器必须发送所有可能的重传subevent。

同样,您的任何朋友都可以扮演广播员的角色来分享他们最喜欢的音乐。这是一个可以持续多久的过程,只要他们愿意。随着应用程序的发展,我们可能会想办法使组内的广播者交换更加无缝。

在某些情况下,流不需要加密。任何想要建立临时无声迪斯科的人只需要开始广播。

手机甚至可以利用LE audio 而不是手机。许多有听力损失的人喜欢使用桌面麦克风来帮助拾取会议中或餐桌周围的声音。一旦您的手机具有LE audio ,应用程序可以将其设置为私人广播器,将其麦克风拾音器广播给桌子周围的其他人。它不使用蜂窝功能,而是充当本地社区麦克风。

12.5 音频分享

所有这些用例都有一个共同点——它们正在向拥有BLE 耳戴式设备的每个人发展 Telecoil 体验,这是一种仅助听器的体验,无论是助听器、耳机、耳塞套装,还是甚至是便携式扬声器。对于绝大多数人来说,这是一个新概念。蓝牙 SIG 与听力损失用户群体以及助听器和消费者可听设备制造商合作,正在为制造商和场所制定指导方针,以“音频共享”的名义促进广播的普遍性,以帮助鼓励其采用并确保互操作性对于所有用户。

互操作性问题对于广播来说是一个重要问题,因为有两种相互冲突的设备类别:

  • 助听器和资源受限的可听设备,通常支持听力访问profile,仅支持 LC3 的 16kHz 和 24kHz 采样率,以及
  • 可能希望使用 48kHz 的最高 LC3 采样率的消费类设备。

为了应对这种差异,并确保所有用户获得最佳体验,音频共享指南将广播发射器分为两类——公共和个人。

  • 公共广播发射器是每个人都应该能够访问的发射器。这些必须以 16kHz 或 24kHz 的较低采样率传输流,支持公共广播profile以通知用户这些音频流在何时何地可用。检测公共广播服务 UUID 的用户将知道他们可以同步到该流。如果他们有资源,公共设备也可以同时传输更高质量的流。
  • 个人广播发射器是电视、电话、个人电脑和平板电脑等设备。音频共享指南认识到用户通常可能更喜欢接收更高质量的流,这不是普遍可互操作的。但是,当用户在其设备上选择符合音频共享的广播模式时,例如当朋友要求访问您的电视或收听您的音乐流时,必须可以将其配置为通用设置,如果选择该设置,广播 16kHz 或 24kHz 采样、符合 PBP 的音频流,以便任何设备都可以接收它。用户可以询问其他流接收者他们需要哪个选项。同样,如果设备有能力,它可以同时传输具有更高采样率的流。

蓝牙 SIG 计划以类似于 Wi-Fi 联盟对可公开访问的 Wi-Fi 接入点的方式推广这些指南,以帮助鼓励互操作性和对新音频共享生态系统的信心。

12.6 个人通讯

虽然上面描述的所有广播应用程序都可以由个人访问,但大多数可能是由一群人使用,他们的界面设计应该考虑到这一点。但是,有些应用程序主要是为个人对话设计的。再一次,这些模仿了许多感应线圈应用,其中一个小的感应回路用于为一个人提供音频馈送。这些通常出现在售票处、出租车、银行、超市结账处和酒店接待处。它们使用静态麦克风来拾取助听器佩戴者的声音,并使用感应线圈将来自其他人的音频流返回到他们的助听器。在这个应用程序中重要的是广播音频流是私有的,并且不会与附近的另一个混合。虽然站在附近的人总能听到谈话,但您不希望它被几米外的人接听。您也不希望选择错误的流。因此,再一次,加密和身份验证是必要的。

查找广播源和获取广播代码的技术与上述相同,但这些特定用例正在引起人们对开发全行业连接方法的兴趣。

12.6.1 Tap 2 Hear – 让一切变得简单

尽管尚未具体说明,但业界的兴趣集中在使用 NFC 提供简单的“Tap 2 Hear”界面,用户将手机或任何 Commander 设备轻敲到触摸板上。该联系人将传输助听器或耳塞找到正确广播源和适当广播代码所需的信息。一旦完成,对话就可以开始了,Broadcast_Code 和 BIG 细节在会话期间保持不变。它提供有吸引力且简单的用户体验,适用于所有类型的个人连接,无论是在超市结账时、访问正确的会议室,甚至是连接到剧院或电影院的广播流。它同样适用于音频共享,朋友只需点击您的手机即可共享音乐或访问私人电视。

12.6.2 可穿戴设备控制

尽管蓝牙经典音频profile允许在单独的设备上进行远程控制,但很少使用这些功能。这些主要限于车载功能,偶尔会涉足可穿戴设备。使用LE audio ,这可能会改变。这有很多原因。

远程遥控的主要驱动力之一是耳塞的持续增长。正如助听器行业几十年前所发现的那样,为耳塞或助听器等小型设备添加用户控制并非易事,无论是对于制造商还是客户而言。因此,鼓励客户使用手机应用程序来控制他们的音频。然而,不断拿出手机并打开合适的应用程序远非最佳用户体验。LE audio spec中的控制功能使将远程遥控集成到其他设备中变得更加容易,并且可以根据用户的需要拥有任意数量的远程遥控。这些是低功耗产品,可以轻松使用纽扣电池,因此成本低,并且可以互操作,允许任何蓝牙产品集成这些功能。因此,我们期望看到可穿戴设备实现这一功能的趋势,无论是腕带、智能手表、眼镜还是服装。对于许多用户来说,这可能是一个增加可穿戴设备实用性的功能,让已经变得相对垂死的产品领域恢复生机。

12.6.3 电池盒变得比手机更重要

值得在用于耳塞的简陋电池充电器盒上添加几句话。它是一种必要的配件,与耳塞一起开发,让它们看起来像是可用的电池寿命。第一代耳塞在需要充电之前大多难以运行一个小时。电池盒是一个绝妙的主意,既可以安全地固定它们,又可以不断地为它们充电,让用户感觉它们可以运行一天。自那些早期产品以来,耳塞的电池寿命已显着提高,型号声称可以连续播放长达 10 小时的音乐(尽管自动降噪等处理功能已关闭)。LE audio 将增加基本的电池寿命,尽管制造商可能会借此机会添加更多消耗电力的功能。无论如何,电池盒仍然存在,尤其是因为它们提供了一个非常重要的功能以及充电功能,这是一个防止您丢失耳塞的容器。

许多电池盒已经包含一个蓝牙芯片来帮助配对,并在不存在蓝牙芯片的情况下提供音频流,例如在飞机上。在这里,电池盒可以插入飞机个人娱乐系统提供的 3.5mm 插孔,将声音传输到您的耳塞。低功耗蓝牙音频的低功耗和低延迟使其成为这些应用中替代蓝牙经典音频的理想选择。然而,电池盒也是许多遥控功能的理想选择。与耳塞和助听器不同,它的大小足以容纳按钮,因此非常适合作为易于使用的音量控制器。它还可以充当广播助手,扫描可用的广播。一般来说,它会提供比拿出手机并打开应用程序更快、更简单的界面,因为LE audio 控制功能始终以按钮的形式存在。

在设计LE audio controller时,考虑如何在电池盒上实现它们是一个有用的练习。与用户交互是一件如此简单的事情,但由于其固有的简单性,它经常被忽视。它不一定是实现它们的最佳设备,但它的可访问性和小尺寸,可放入无法容纳手机的口袋中,使其成为一种有吸引力的替代品。

随着设计师想方设法将这样的小型设备变成引人注目的用户界面,我们可能会发现我们花在与手机交互上的时间更少了。随着耳塞更好地混合蓝牙音频流与环境声音和对话(音频处理可以增强),我们可能会花更多时间佩戴耳塞,与我们周围的各种事物交谈并与音频进行交互。手机不会很快消失,尽管我们已经超越了智能手机的高峰期,但LE audio 可能会推动引领我们走向未来的应用程序。

12.7 市场发展及开发商注意事项

有一种简单的观点认为,建筑物、剧院、酒店和咖啡馆中的广播基础设施将会出现,因为LE audio 广播设备的成本会很便宜,因此人们会从 eBay 和亚马逊购买它们,将它们插入现有的音频系统和竖起蓝牙音频共享标志。那肯定会发生。这就是 Wi-Fi 早期发生的事情,当时场地所有者就是这样做的。使用LE audio ,它应该更容易,因为您不需要安装互联网连接,您只需要一根电缆将其连接到您现有的音频系统。

然而,有了 Wi-Fi,许多场地所有者发现与服务提供商合作更容易,他们可以安装、管理它并为场地和客户提供支持。 Bluetooth LE Audio 可能会出现相同的型号。我怀疑我们会看到 Wi-Fi 接入点提供商销售包括LE audio 的接入点,这样一个设备就可以同时管理两者。目前制造和安装感应线圈的公司也有类似的机会,他们将看到他们的业务向更广泛的客户开放。它需要应用程序开发人员了解广播如何提供用户界面。

在这方面,重要的是要指出,只有当芯片、操作系统和应用程序开发人员了解LE audio 的全部潜力并包括对启用这些不同用例的功能的支持时,这些应用程序才会发生。在早期,其中一些可能是不可能的,因为开发人员自然会专注于发布他们认为最明显的应用程序。随着时间的推移,随着市场的了解,我们获得了大量的产品,更复杂的用例将会出现,希望有简单直观的用户界面。

12.7.1 结合蓝牙经典音频与LE audio

蓝牙经典音频实现不会在短期内消失。当今市场上的大多数音频产品都使用 5.2 之前的芯片组,这些芯片组是不可升级的,而且从电视到汽车的许多产品都有十年或更长时间的使用寿命。至少在未来五年内,手机和大多数耳塞都将支持蓝牙经典音频和LE audio 。如果两者都支持相同的用例,例如使用 HFP 和 A2DP,则由实现决定使用哪个。在手机中,这在很大程度上取决于各个制造商和芯片的实现。具有更广泛堆栈和开源应用程序的产品可能更加多样化。

对于开发人员来说,重要的一点是确保它适用于用户。虽然 CAP 包括从单播到广播的切换程序,但这些仅适用于两者都是LE audio 的情况。在现实世界中,同样有可能从 A2DP 过渡到 LE 广播,然后再回到 LE 单播或经典蓝牙。对于产品开发人员,规则必须是预期并允许任何组合。蓝牙 SIG 定期运行 unplugfest,开发人员可以在其中与其他制造商的产品一起测试他们的产品。随着产品开始融入越来越多的低功耗蓝牙音频新功能,这些对于确保可互操作的生态系统和一定程度的用户体验一致性而言将是非常宝贵的。

12.7.2 专注于理解广播

从开发spec中学到的东西之一是广播的概念对于任何习惯于 HFP 和 A2DP 的点对点模型的人来说是多么困难。虽然单播包含许多新概念(参见第 3 章回顾它们),但微微网中的确认数据包模型是相对熟悉的。广播,发射器不知道是否有人在收听,接收器完全独立运行,没有状态机,对于许多人来说,这是一个令人惊讶的挑战。除了广播助手和扫描委托之外,添加 BASS ,似乎确实是对这种正统思想的挑战。

本章中的示例试图说明允许的灵活性。开发人员需要了解广播所施加的限制——每个 BIG 对所有 BIS 都有一个固定的结构,这可能意味着有时多个 BIG 更有效。扫描和过滤广播对于良好的用户体验非常重要,因此需要支持相关字段,并在适当的情况下由用户配置。他们必须了解基本音频公告、Initiator 和Acceptor对目标和一般公告的使用以及 BASE 结构的含义。 Broadcast Assistants 和 Scan Delegators 之间的交互以及 BASS 中特性的使用是上述共享和认证过程的基础。

最后,任何使用LE audio 进行设计的人都应该花时间来理解和实现控制功能,并欣赏它们可以分布在多个不同设备之间的事实。这些都是简单的 Client-Server 关系,但每一项服务的内容都非常全面,并决定了丰富的用户体验还是基本的用户体验。

尽管它是基本的 LE 功能,但开发人员还应确保他们了解通知的作用。在LE audio 中,通知是server确保拓扑中的所有内容都是最新的手段。知道什么时候可以期待它们,以及如果它们没有按预期到达该怎么办(通常是去阅读特性)对于提供一个强大的生态系统至关重要,用户可以在其中挑选来自不同制造商的多种产品,并相信他们都会互相合作。

12.7.3 平衡质量和应用

开发人员不应忘记LE audio spec中可选和强制之间的区别。在他们中的许多人中,很少有强制性的。许多功能都被强制支持,例如 BAP 和 TMAP 中强制的编解码器设置,但这并不意味着应用程序需要使用它们。要求是,如果应用程序选择使用它们,它们必须得到支持。如果它们只是可选的,并且 Initiator 上的应用程序想要使用它们,Acceptor 可以拒绝该请求。这意味着产品可以做的事情有很大的灵活性。

话虽如此,偏离滑雪道可能会影响互操作性。例如,BAP 中的 QoS 设置已经过全面测试,开发人员可以确定每个芯片供应商都已确保他们的实现是可互操作的,因此应该使用它们。但是,有时物理会妨碍您,通常是如果您想传输多个音频流,您将开始耗尽空中传输时间。我们从音频开发的历史中知道,消费者不一定想要最高质量——他们想要易用性。 CD 和流媒体服务之所以成功,是因为它们易于使用,而且音频质量足够好。发明它们的公司明白,通过勇敢并从音频质量跑步机退后一步,他们可以提供一种让他们赢得客户心的体验。LE audio 具有提供新的、引人注目的服务的潜力,在设计时应考虑到这一点。音频质量在需要时就在那里,但在其他方面也是如此。

12.7.4 重塑音频

在过去的几十年里,我们消费音频的方式已经集中在手机制造商和流媒体服务的手中。尽管 Apple 的 Airpods 及其竞争对手取得了巨大的成功,但实际上造成它的主要是狗尾巴。耳戴式设备增加了简洁的功能,但它们在音频链的开发中并没有真正发挥任何主要作用——它们仍然是手机的被动外围设备。LE audio 的新拓扑和分布式控制功能为新一代创新提供了潜力,我们尚未想象的设备将成为我们生活的重要组成部分。那时,可听设备的尾巴可能会开始摇狗。参与LE audio 开发的每个人的目标都是为新一代创新提供工具。我希望这本书能激发你跳出框框思考,思考如何实现这一目标。

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第12章

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