LE AUDIO之助听器Hearing Access Profile
HAP简介
Hearing Access Profile和Hearing Access Service是LE AUDIO的三大应用之一，是给助听器设计的服务，另外两大应用是TMAP和PBP。
从上图可以看出来，助听服务也是依赖Generic audio Framework。
助听器的类型有三种：
- 单耳助听器（Monaural Hearing Aid）：就是用来接收单音频声道。
- 双耳助听器 (Binarual Hearing Aid Set)：支持左右不同声道音频。
- 颈带助听器（Banded Hearing Aid）：就是单个蓝牙链路但可以提供左右音频输出给用户。
单耳助听器通常配备一个或多个外置麦克风用于捕捉外界声音。我们不对助听器内部配置的多个外置麦克风作区分，都视为一个实体。在双耳助听器套装中，系统可选择启用单耳或双耳麦克风，在通话时将用户语音传输至对端设备（如智能手机、笔记本电脑等）。
HAP配置
角色
HAP定义了4种角色：
- Hearing Aid (HA)：这个也就是助听器角色，一个HA可以是单耳助听器，也可以是劲带助听器（Banded Hearing Aid），或者是双耳助听器中的一个成员。
- Hearing Aid Unicast Client (HAUC)：这个角色可以是发送音频数据给HA或者从HA接收音频数据的角色，一般可以是手机，平板电脑，台式机，麦克风，音乐播放器或者是语言识别网关。
- Hearing Aid Remote Controller (HARC)：这个角色用来控制不同音源（环境音，助听线圈，音频源）的声音level，麦克风的mute状态，以及HA的助听预设项。HARC还可实现协助HA同步至广播音频流所需的功能。该角色可在远程控制器上实现，亦可与HAUC角色共存于希望控制HA功能的智能手机和平板电脑等设备上。若某设备仅实现HARC这一HAP角色，则该设备可能不支持LE Isochronous Channel features。
- Immediate Alert Client (IAC)：这个设备是用来给HA发出警报以引起用户注意的，一般是只能手机，平板电脑或者其他家庭智能设备。
下图是CAP和HAP角色的关系：
下面这个图是le audio profile角色和HAP角色的关系：
Hearing Aid角色要求
Feature support
Volume Balance：意味着不同声音level可以设置在左右耳，Volume balance和volume settings由VCP来处理，独立于任何音频逻辑设置，这个是厂家自己定义。
Low Energy transport要求
1：所有的HA必须支持LE 2M PHY。
2：必须支持LC3 10ms帧间间隔的帧，可选支持7.5ms。
3：如果采用Framed模式，HA建立CIS连接，那么SDU不可以分段；其他链路层参数如下
| 参数 | 值 |
|---|---|
| Flush Timeout (FT) (unicast | 1 |
| Pre-Transmission Offset (PTO)(broadcast) | 0 |
| Max_PDU_C_To_P [7] (unicast), Max_PDU_P_To_C [7] (unicast), | 大于等于SDU包含一个10ms LC3帧字节数 + 5个字节framed ISOAL头部。 |
| Max_PDU (broadcast) | 大于等于一个SDU包含一个10ms LC3帧字节数 + 5字节framed ISOAL头。 |
| BN | 1 |
4：如果采用unframed模式，链路层参数如下
| 参数 | 值 |
|---|---|
| Flush Timeout (FT) (unicast | 1 |
| Pre-Transmission Offset (PTO)(broadcast) | 0 |
| Max_PDU_C_To_P [7] (unicast), Max_PDU_P_To_C [7] (unicast), | 大于等于SDU包含一个10ms LC3帧字节数 。 |
| Max_PDU (broadcast) | 大于等于一个SDU包含一个10ms LC3帧字节数。 |
| BN | 1 |
这里的MAX_SDU_SIZE = Supported_Max_Codec_Frames_Per_SDU * (octets 2–3 of Supported_Octets_Per_Codec_Frame)，其中Supported_Max_Codec_Frames_Per_SDU和Supported_Octets_Per_Codec_Frame可以在PAC里暴露出来：
Hearing Access Service 0x1854
Hearing Access Service要求
HA需要实例化HAS，也可能实例化Immediate Alert Service (IAS)，当“High Alert” 被写入 Alert Level characteristic的时候，助听器应通过适当的音频报警响佩戴者发出提醒。当“Mid Alert”被写入Alert Level characteristic时，助听器应通过相应的音频报警提醒佩戴者。
BAP Unicast Server角色要求
助听器必须支持BAP Audio Sink role，HA可能支持BAP Audio Source role。通过支持BAP音频源角色，HA可以向HAUC传输音频流。在由两个助听器组成的双耳助听器组中，零个、一个或两个助听器均可支持此功能。当两个助听器都支持此功能且需要从HA向HAUC传输音频流时，HAUC可以决定同时使用两个或仅使用其中一个助听器作为BAP音频源。
如果助听器支持BAP音频源角色，则该助听器应同时支持BAP音频源和BAP音频接收器角色，并应支持与HAUC建立双向CIS连接。
如果助听器属于双耳助听器组的一部分，则该助听器应在Sink Audio Locations characteristic 中，将Front Left或Front Right至少一个比特位设置为1。而颈带助听器则需要将Front Left 和Front Right同时置上1。
助听器需要至少支持 ‘Conversational’, ‘Media’, and ‘Live’ Context Types 在 PACS里的Supported_Sink_Contexts，需要支持Presentation Delay为20ms。
Volume Renderer role要求
音量控制服务（VCS）用于公开助听器扬声器（在助听器术语中也称为接收器）的音频音量Level。Volume State characteristic如何影响助听器的内部音量控制取决于具体实现。它可以作为整体音量控制，也可以作用于其他音量级别；例如，它可能仅控制接收到的音频流的音量级别。
助听器可以实例化一个或多个音频输入控制服务（AICS），以将其输入的增益控制暴露给音量控制器。
例如，若某款助听器（HA）需同时公开其麦克风捕获的音频音量电平、符合IEC 60118-4标准的音频感应线圈（通常称为电感线圈）捕获的音量电平、以及[3]中定义的音频流音量电平，则应实例化三个音频输入控制服务（AICS）实例，并分别将" Audio Input Description characteristics"的值设置为"麦克风"、“电感线圈"和"蓝牙低功耗音频”。图3.1展示了该示例，其中实线表示音频流，虚线表示服务间的GATT包含定义。若该助听器支持音量平衡功能（见第3.1节）且属于双耳助听器组，则应实例化一个音量偏移控制服务（VOCS）。
如果助听器支持Volume Balance且该助听器为颈带助听器，则应实例化两个VOCS实例。
MICP Device role 要求
如果 HA 支持 BAP 音频源角色，则 HA 应提供一个麦克风输入控制服务 (MICS) 实例，并可选择提供一个 AICS 实例，以使处于 MICP 麦克风控制器角色的对等设备能够静音/取消静音采集用户语音的麦克风。HA 可以提供一个 MICS 实例和一个 AICS 实例来控制环境声音的采集。
Hearing Aid Unicast Client角色要求
Low Energy transport要求
- HAUC需要支持LE 2M PHY。
- 为了与不支持7.5毫秒帧持续时间LC3编解码器配置的HA角色设备实现互操作性，HAUC角色设备应支持按照表4.1所列参数建立等时流。这些参数可避免SDU数据分片，并防止帧丢失率出现非预期上升。
- 根据蓝牙核心规范v5.2[1]所述，当采用帧式ISOAL处理单播或广播音频流时，通过设置适当的Max_PDU值可避免数据分段。Max_PDU的最大值等于同步物理通道PDU的最大有效载荷尺寸，即251个八位字节（参见[1]中第6卷第B部分第2.6节）。
BAP Unicast Client要求
- HAUC需要支持BAP Audio Source role。
- HAUC应支持BAP表3.11（参见[3]）中定义为单播客户端角色必须遵守的编解码器配置设置，以及BAP表5.2（参见[3]）中为单播客户端角色规定的相应强制性QoS配置要求。
- HAUC应支持建立两个单播音频流：一个用于左前音频位置，一个用于右前音频位置（即包含两个单向CIS的CIG）。每个音频流将一路音频声道从HAUC传输至双耳助听器组的两台助听器，或至颈带助听器。
- 根据 BAP 规范（参见[3]第4节），HAUC 可选择支持在单播音频流中发送两个音频通道。
- 如果HAUC支持CCP Call Control Server角色，那么它需要支持至少一条双向CIS流和BAP Audio Sink角色，HAUC应使用双向CIS而非两个方向相反的CIS来优化带宽利用率和功耗。
Hearing Aid Remote Controller要求
HARC这个角色主要用来发现和控制Hearing Access Service定义的服务和特征值，HAS定义了如下三种特征值：
这里主要是操作Hearing Aid Preset Control Point进行预设项的操作，后面文章讲HAS的时候详细介绍，这里略过，如下图：
Immediate Alert Client role要求
Alert Level characteristic
- 如果设备支持IAC角色并支持HAUC角色，且因助听器没有可用的特定Contex Type类型值而导致HAUC未能建立音频流，则IAC应通过向"Alert Level Characteristic"写入"Mid Alert"或"High Alert"值来向HA发送适当级别的警报，以引起助听器佩戴者的注意。
- 一个设备同时支持IAC和HAUC角色以及CCP Server角色，那么需要通过写入“Mid Alert”或者“High Alert”到Alert Level Characteristic 来通知不支持 CCP Client 角色的助听器佩戴者，然后助听器佩戴者可以接听从HAUC的来电。
- 当在不支持HAUC角色的设备上实施IAC角色时，IAC应通过向警报级别特征值写入"轻度警报"或"高度警报"值来向助听器佩戴者发送适当级别的警报以引起注意。例如，不支持音频流传输的门铃可以连接并写入"高度警报"到警报级别特征。