سوئیچ صوتی

از آنجایی که کاربران به طور فزاینده ای از چندین دستگاه منبع صوتی برای انجام وظایف روزانه خود استفاده می کنند، تقاضا برای یک راه حل ساده تر برای مدیریت استفاده از هدست در سراسر دستگاه ها افزایش می یابد. سوئیچ صوتی به طور یکپارچه اتصالات هدست را بین دستگاه ها بر اساس فعالیت کاربر (مانند شروع یک فیلم) و رویدادهای اولویت بندی شده (مانند تماس ورودی) انتقال می دهد.

اصول UX

1. سوئیچینگ اتصال باید سریع و بر اساس عملکرد کاربر باشد.
2. سوئیچینگ اتصال باید برای کاربران شفاف باشد و به کاربران اجازه می دهد در صورت نامطلوب بودن سوئیچینگ، کنترل/برگردند.
3. تعویض باید به حریم خصوصی کاربر احترام بگذارد.

نقش ها

جستجوگر سوئیچ صوتی : جستجوگر یک دستگاه منبع صوتی (به عنوان مثال، تلفن یا رایانه لوحی) است که به دنبال یک هدست نزدیک برای اتصال در صورت لزوم است.

ارائه‌دهنده سوئیچ صوتی : ارائه‌دهنده معمولاً هدستی است که حضور و وضعیت اتصال خود را برای جستجوگرها تبلیغ می‌کند تا تصمیمات تعویض را بگیرند.

بررسی اجمالی نیازمندیها

برای دستیابی به سوئیچینگ هوشمند، ارائه دهندگان باید الزامات زیر را رعایت کنند:

بار تبلیغاتی

ارائه‌دهنده باید وضعیت اتصال فعلی خود را در آگهی درج کند، که بر روی داده‌های حساب جفت سریع توضیح داده شده در تبلیغات: وقتی قابل کشف نیست ساخته شده است.

توجه داشته باشید که نسخه جدول 4.2 0x1 است.

فیلد وضعیت اتصال

جدول 4.1: داده های خام فیلد وضعیت اتصال

پرچم های اتصال

• 0bH = در تشخیص سر

  • 1، در حال حاضر
  • 0، در غیر این صورت، روی سر نیست یا سنسور OHD وجود ندارد

• 0bA = در دسترس بودن اتصال

  • 1، یک اتصال در دسترس وجود دارد
  • 0، در غیر این صورت

• 0bF = حالت فوکوس

  • 1، اکنون در حالت متمرکز، سوئیچینگ اتصال برای استفاده از رسانه مجاز نیست، یعنی تغییر A2DP به A2DP وجود ندارد
  • 0، در غیر این صورت

• 0bR = اتصال مجدد خودکار

  • 1، اگر اتصال فعلی به طور خودکار توسط Provider وصل شود، به این معنی که توسط کاربران وصل نشده است (برای چند نقطه، اگر یکی از اتصالات موجود دوباره به طور خودکار وصل شود، باید روی 1 تنظیم شود)
  • 0، در غیر این صورت

وضعیت اتصال

• 0x0: بدون اتصال
• 0x1: صفحه بندی
• 0x2: متصل است اما انتقال داده وجود ندارد
• 0x3: انتقال داده غیرصوتی (فقط زمانی که قابل تعویض است، اگر نه، با استفاده از 0xF)
• 0x4: جریان A2DP، AVRCP قابل اجرا نیست
• 0x5: پخش جریانی A2DP و پخش AVRCP
• 0x6: پخش جریانی HFP (تماس تلفنی/وایپ)، شامل آهنگ زنگ داخلی و بدون باند
• 0x7: صوتی LE - پخش رسانه بدون کنترل
• 0x8: صوتی LE - پخش رسانه با کنترل
• 0x9: صوتی LE - جریان تماس
• 0xA: LE صوتی - پخش
• 0xF: سوئیچ اتصال را به طور موقت غیرفعال کنید (مثلاً به روز رسانی سیستم عامل)

نوع زمینه صوتی و وضعیت اتصال LE

توصیه می‌کنیم که ارائه‌دهنده صوتی LE باید تمام انواع زمینه‌های مشخص‌شده در شماره‌های اختصاص‌یافته 6.12.3 را مدیریت کند (مگر اینکه ارائه‌دهنده صراحتاً از یک نوع زمینه مشخص پشتیبانی نمی‌کند) و نوع زمینه را به حالت اتصال مانند زیر ترسیم کند.

• مکالمه: 0x9
• رسانه: 0x8
• بازی: 0x7
• آموزشی: 0x7
• دستیارهای صوتی: 0x9
• زنده: 0x9
• جلوه های صوتی: 0x2
• اعلان ها: 0x2
• آهنگ زنگ: 0x9
• هشدارها: 0x7
• زنگ هشدار اضطراری: 0x9

برای سناریوی نوع متن ترکیبی LE Audio مانند پخش رسانه در حین تماس، ارائه دهنده باید از حالت اتصال با بالاترین اولویت استفاده کند، یعنی از 0x9 (تماس) برای سناریوی بالا به جای 0x8 (رسانه) استفاده کند.

Bitmap دستگاه متصل

برای جلوگیری از تغییر اتصال ناخواسته، جستجوگر ممکن است نیاز داشته باشد که بداند هدست در حال حاضر به کدام دستگاه (ها) متصل است. به عنوان مثال، وقتی هدست به تلفن متصل است، کاربر نمی‌خواهد وقتی یکی از اعضای خانواده‌اش یوتیوب را روی رایانه لوحی راه‌اندازی می‌کند، با تعویض اتصال قطع شود.

توجه داشته باشید که این بیت مپ ناشناس است، جستجوگر نمی تواند بداند چه دستگاه های دیگری با ارائه دهنده متصل هستند. به عنوان مثال، 5 دستگاه متصل را در نظر بگیرید:

• 0: لپ تاپ (0bx0000000)
• 1: phoneA (0b0x000000)
• 2: phoneB (0b00x00000)
• 3: تبلت (0b000x0000)
• 4: تلویزیون (0b0000x000)

اگر دستگاه های متصل فعلی یک لپ تاپ و یک تبلت باشند، مقدار بیت مپ 0b10010000 خواهد بود. تغییر سفارش در صورتی قابل قبول است که اجتناب ناپذیر باشد، به عنوان مثال زمانی که کاربران هدست را به تنظیمات کارخانه بازنشانی می کنند یا زمانی که تعداد دستگاه های متصل به حد بالا می رسد.

تبلیغات تصادفی قابل حل

برای جلوگیری از ردیابی و احترام به حریم خصوصی کاربر، ارائه‌دهنده باید فیلد را با کلید حساب با استفاده از AES-CTR بچرخاند و رمزگذاری کند:

 encrypted_connection_status_field = connection_status_raw_data ^ AES(Key, IV)

کجا

1. Key از کلید حساب کاربری در حال استفاده مشتق شده است که در قسمت بعدی تعریف می شود.

   • کلید توسط تابع HKDF، IETF RFC 5869، با استفاده از تابع هش SHA-256 تولید می شود.

       Key = HKDF(account_key, NULL, UTF8("SASS-RRD-KEY"),16)
     

   • ارائه‌دهنده باید از کلید حساب اصلی در اینجا استفاده کند، یعنی اولین بایت کلید 0x04 است که در الگوی استفاده گنجانده نشده است.

2. IV (بردار اولیه) نمک 2 بایتی داده های کلید حساب با لایه صفر است، یعنی IV concat است (نمک، 14 بایت صفر).

3. داده های خام وضعیت اتصال در جدول 4.1 تعریف شده است، اگر وضعیت اتصال تغییر کند، نمک و RPA باید در یک بازه زمانی تبلیغاتی بازسازی شوند.

این باعث می شود که فیلد وضعیت اتصال رمزگذاری شده همزمان با چرخش داده های کلید حساب بچرخد.

تبلیغات BLE به شرح زیر است:

جدول 4.2: تبلیغات BLE با داده های قابل حل تصادفی

داده های قابل حل تصادفی شامل:

جدول 4.2.1: داده های قابل حل تصادفی

به عنوان مثال، اگر داده های قابل حل تصادفی حاوی یک فیلد وضعیت اتصال رمزگذاری شده باشد، نتیجه رمزگشایی شده ، فیلد وضعیت اتصال خواهد بود.

برای جلوگیری از دستکاری، زمانی که داده‌های قابل حل تصادفی در آگهی گنجانده شده است، داده‌های کلید حساب در بالا باید کمی تغییر یابد. به طور معمول، هنگام ساخت فیلتر کلید حساب، مقدار V با ترکیب فیلتر کلید حساب با یک نمک تولید می شود. در عوض، زمانی که داده‌های قابل حل تصادفی نیز تبلیغ می‌شوند، مقدار V باید به صورت زیر ساخته شود:

 V = concat(account_key, salt, random_resolvable_data)

اگر داده‌های باتری و داده‌های قابل حل تصادفی در حال تبلیغ هستند، V باید به صورت زیر ساخته شود:

 V = concat(account_key, salt, battery_data, random_resolvable_data)

در استفاده از کلید حساب

سوئیچینگ اتصال مبتنی بر حساب است، بنابراین ارائه دهنده باید اطلاعات حساب اتصال فعلی را در تبلیغات BLE درج کند. اگر دستگاه متصل فعلی یک جستجوگر سوئیچ صوتی است، ارائه‌دهنده باید بتواند کلید حساب مرتبط با این جستجوگر را دریافت کند و از این کلید حساب برای رمزگذاری فیلد وضعیت اتصال استفاده کند. اگر منبع صوتی متصل شده جستجوگر سوئیچ صوتی نیست، ارائه‌دهنده باید از آخرین کلید حساب استفاده شده استفاده کند.

قبل از محاسبه فیلتر کلید حساب ، ارائه‌دهنده باید اولین بایت کلیدهای حساب را تغییر دهد تا یکی از الگوهای در حال استفاده زیر را شامل شود:

1. 0b00000100
   این کلید حساب کاربری استفاده نمی شود.
   این پیش فرض است ( کلید حساب را ببینید).
2. 0b00000101
   این کلید حساب جدیدترین کلید حساب کاربری است.
   فیلد وضعیت اتصال توسط این کلید حساب رمزگذاری شده است. هیچ اطلاعات کلیدی حسابی از وضعیت اتصال فعلی وجود ندارد، می‌تواند به این معنی باشد که دستگاهی متصل نیست یا دستگاه متصل جستجوگر سوئیچ صوتی نیست.
3. 0b00000110
   این کلید حساب، کلید حساب کاربری در حال استفاده است.
   فیلد وضعیت اتصال توسط این کلید حساب رمزگذاری شده است و دستگاه متصل فعلی با این کلید حساب مرتبط است.

شماتیک برای محموله سوئیچ صوتی

شکل زیر شماتیک مربوط به بار سوئیچ صوتی را نشان می دهد.

پیام ها

هنگام اتصال، جستجوگر و ارائه‌دهنده می‌توانند از جریان پیام برای همگام‌سازی قابلیت سوئیچ صوتی، راه‌اندازی سوئیچ اتصال، تنظیم و دریافت اولویت سوئیچینگ، اطلاع‌رسانی وضعیت اتصال و غیره استفاده کنند. ما یک گروه پیام و کدهای پیام مخصوص سوئیچ صوتی را به صورت زیر ایجاد می کنیم.

جزئیات بیشتر برای هر کد پیام در بخش های زیر گنجانده شده است.

جدول 4.3: پیام های سوئیچ صوتی

MAC پیام های سوئیچ صوتی

برای ارائه احراز هویت پیام، همه پیام‌های سوئیچ صوتی با داده‌های اضافی که از جستجوگر به ارائه‌دهنده ارسال می‌شوند به کد احراز هویت پیام نیاز دارند. هنگامی که پیامی با MAC دریافت می شود، باید تایید شود تا جستجوگر بداند که آیا ارائه دهنده به پیام واکنش نشان داده است یا خیر.

در صورت موفقیت آمیز بودن تأیید اعتبار پیام، ارائه دهنده باید ACK را برای پیام ارسال کند:

در صورت عدم موفقیت، ارائه دهنده باید NAK را برای پیام ارسال کند:

توجه داشته باشید که اگر ارائه دهنده فرستنده باشد، MAC مورد نیاز نیست.

دریافت قابلیت سوئیچ صوتی

ارائه‌دهنده سوئیچ صوتی و جستجوگر می‌توانند با استفاده از پیام زیر بررسی کنند که آیا جفت جستجوگر/ارائه‌دهنده جفت سریع متصل از سوئیچ صوتی پشتیبانی می‌کند یا خیر:

جدول 4.3.1.0: دریافت قابلیت سوئیچ صوتی

اطلاع از قابلیت سوئیچ صوتی

به محض دریافت کد پیام سوئیچ صوتی ، جستجوگر/ارائه‌دهنده سوئیچ صوتی با یکی از پرچم‌های زیر پاسخ می‌دهد:

جدول 4.3.1.1: اطلاع از قابلیت سوئیچ صوتی

پرچم های قابلیت سوئیچ صوتی

1. بیت 0 (اکتت 6، MSB): وضعیت سوئیچ صوتی

   • 1، اگر وضعیت سوئیچ صوتی روشن باشد
   • 0، در غیر این صورت

2. بیت 1: قابلیت تنظیم چند نقطه

   • 1، اگر دستگاه از چند نقطه پشتیبانی می کند و می توان آن را بین روشن و خاموش کرد
   • 0، در غیر این صورت (چند نقطه ای را پشتیبانی نمی کند یا چند نقطه ای همیشه روشن است)

3. بیت 2: وضعیت فعلی چند نقطه ای

   • 1، اگر چند نقطه روشن است
   • 0، در غیر این صورت

4. بیت 3: تشخیص روی سر

   • 1، اگر این دستگاه از تشخیص روی سر پشتیبانی می کند (حتی اگر اکنون تشخیص روی سر خاموش باشد)
   • 0، در غیر این صورت

5. بیت 4: وضعیت فعلی تشخیص روی سر

   • 1، اگر تشخیص روی سر روشن باشد
   • 0، در غیر این صورت (از تشخیص روی سر پشتیبانی نمی کند یا تشخیص روی سر غیرفعال است)

6. همه بیت های دیگر رزرو شده اند، پیش فرض 0.

حالت چند نقطه ای را تنظیم کنید

در جستجوگرهای سوئیچ صوتی، ممکن است تنظیماتی را برای کاربران فراهم کنیم تا عملکرد چند نقطه‌ای را روشن/خاموش کنند. جستجوگر با استفاده از پیام زیر وضعیت چند نقطه ای را به ارائه دهنده تنظیم می کند:

جدول 4.3.1.2: تنظیم حالت چند نقطه

تنظیم اولویت سوئیچینگ

جستجوگرهای سوئیچ صوتی ممکن است ترجیح سوئیچینگ چند نقطه را تغییر دهند و با استفاده از پیام زیر آن را به ارائه دهنده تنظیم کنند:

جدول 4.3.2.0: تنظیم اولویت سوئیچینگ

پرچم ترجیح سوئیچینگ چند نقطه

• بیت 0 (MSB): A2DP در مقابل A2DP (0 پیش فرض)
• بیت 1: HFP در مقابل HFP (پیش‌فرض 0)
• بیت 2: A2DP در مقابل HFP (پیش‌فرض 0)
• بیت 3: HFP در مقابل A2DP (پیش‌فرض 1)
• بیت 4 - 7: رزرو شده است
• در بالا به عنوان "درخواست نمایه جدید" در مقابل "نمایه فعال فعلی" نمایش داده می شود.
  • 0 برای تعویض نکردن
  • 1 برای تعویض

اولویت تعویض را دریافت کنید

جویندگان سوئیچ صوتی می توانند ترجیحات سوئیچینگ چند نقطه را از ارائه دهنده با استفاده از پیام زیر استعلام کنند:

جدول 4.3.2.1: اولویت تعویض را دریافت کنید

اولویت تعویض را اطلاع دهید

جدول 4.3.2.2: اولویت تعویض را اطلاع دهید

تغییر منبع صوتی فعال (به دستگاه متصل)

جستجوگرهای سوئیچ صوتی می توانند از ارائه دهنده چند نقطه ای درخواست کنند تا منبع صوتی فعال را بین دستگاه های متصل با استفاده از پیام زیر تغییر دهد:

جدول 4.3.3.0: تغییر منبع صوتی فعال (به دستگاه متصل)

تغییر رویداد منبع صوتی فعال

• بیت 0 (MSB): 1 سوئیچ به این دستگاه، 0 سوئیچ به دستگاه متصل دوم
• بیت 1: 1 پس از جابجایی، پخش را روی سوئیچ به دستگاه از سر بگیرید، در غیر این صورت 0. از سرگیری پخش به این معنی است که ارائه دهنده یک اعلان PLAY از طریق نمایه AVRCP به جستجوگر ارسال می کند. اگر حالت قبلی (قبل از خاموش شدن) PLAY نبود، ارائه دهنده باید این پرچم را نادیده بگیرد.
• بیت 2: 1 رد SCO در دستگاه خاموش، 0 در غیر این صورت
• بیت 3: 1 بلوتوث را در دستگاه سوئیچ خاموش قطع کنید، در غیر این صورت 0.
• بیت 4 - 7: رزرو شده است.

جستجوگران سوئیچ صوتی ممکن است همیشه وضعیت خود را به درستی ندانند، بنابراین ممکن است ارائه‌دهنده پیام "تغییر به این دستگاه" را دریافت کند زمانی که جستجوگر از قبل دستگاه فعال است. در این حالت، برای نشان دادن رابط کاربری صحیح در Seeker، ارائه‌دهنده می‌تواند یک NAK با دلیل خطا، 0x4 - عملکرد دستگاه اضافی ارسال کند.

برای یک ارائه‌دهنده صوتی LE که بیش از یک عضو مجموعه دارد، ارائه‌دهنده باید همه اعضا را از جستجوگر جدا کند، در غیر این صورت پشته بلوتوث جستجوگر دوباره به ارائه‌دهنده متصل می‌شود.

بازگشت به عقب (به دستگاه قطع شده)

اگر سوئیچینگ اتصال ناخواسته باشد، کاربران می توانند سوئیچینگ را برگردانند، و در سناریوهای خاص، بازیابی اتصال صوتی برای به حداقل رساندن اختلال منطقی است. جستجوگر از پیام زیر برای راه اندازی بازگشت استفاده می کند:

جدول 4.3.3.1: بازگشت به عقب (به دستگاه قطع شده)

برای ارائه‌دهندگان چند نقطه‌ای، برای انجام سوئیچ اتصال، یک ارائه‌دهنده ممکن است اتصال را با یک دستگاه منبع صوتی قطع کند و جلسه صوتی را در منبع صوتی دیگر متوقف کند. برای مثال، فرض کنید هدست چند نقطه ای به تبلت و سومین دستگاه سوئیچ صوتی پشتیبانی شده متصل است. کاربر در حال تماشای ویدیو در رایانه لوحی هنگامی که یک تماس ورودی در تلفن او وجود دارد. تلفن یک سوئیچ اتصال را روی هدست راه‌اندازی می‌کند که باید اتصال دستگاه سوم را قطع کند تا به تلفن متصل شود، در حالی که جلسه رسانه روی رایانه لوحی را متوقف می‌کند تا آهنگ زنگ تلفن را دریافت کند. اگر کاربر تماس را رد کند، تلفن ممکن است از هدست بخواهد "برگشت و پخش را از سر بگیرد". پس از دریافت این درخواست، هدست باید دوباره به دستگاه سوم متصل شود و پخش ویدیوی متوقف شده را در رایانه لوحی از سر بگیرد.

رویداد سوئیچ چند نقطه را اطلاع دهید

برای آگاه کردن کاربران از وقوع یک رویداد سوئیچ چند نقطه‌ای، جستجوگر سوئیچ صوتی ممکن است اعلانی را به کاربران نشان دهد. ارائه‌دهنده باید به جستجوگران سوئیچ صوتی متصل در مورد رویداد تعویض اطلاع دهد.

جدول 4.3.3.2: رویداد سوئیچ چند نقطه را اطلاع دهید

وضعیت اتصال را دریافت کنید

جستجوگر می تواند وضعیت اتصال فعلی را از ارائه دهنده دریافت کند:

جدول 4.3.3.3: وضعیت اتصال را دریافت کنید

پس از دریافت این پیام، ارائه دهنده باید با کد پیام 0x34 پاسخ دهد، وضعیت اتصال را مطلع کند .

اطلاع از وضعیت اتصال

همانطور که در بار تبلیغاتی BLE تعریف شده است، برای ارائه دهندگان چند نقطه ای، اگر وضعیت اتصال تغییر کند، به جز تغییر بسته تبلیغاتی، ارائه دهنده باید جستجوگران متصل را که از کلید حساب یکسان استفاده می کنند را در مورد تغییر مطلع کند. اگر ارائه دهنده با جستجوگر سوئیچ صوتی و جستجوگر سوئیچ غیر صوتی متصل باشد، اگر جستجوگر سوئیچ غیر صوتی فعال باشد، ارائه دهنده باید وضعیت اتصال را نیز به جستجوگر سوئیچ صوتی متصل اطلاع دهد (با استفاده از کلید حساب جستجوگر).

جدول 4.3.3.4: اطلاع از وضعیت اتصال

پیام وضعیت اتصال رمزگذاری شده

 encrypted_connection_status = connection_status_raw_data ^ AES(Key, IV)

کجا:

• کلید از کلید حساب کاربری در حال استفاده مشتق شده است، به تبلیغات قابل حل تصادفی مراجعه کنید.

   Key = HKDF(account_key, NULL, UTF8("SASS-RRD-KEY"),16)
  

• IV concat است (Session_nonce، Message_nonce)

• connection_status_raw_data = concat(connection_state، custom_data،connected_devices) که در بار تبلیغاتی BLE تعریف شده است توجه داشته باشید که بایت برای طول و نوع فیلد نباید درج شود زیرا ما کد پیام و طول داده را در اینجا داریم.

به اتصال سوئیچ صوتی اطلاع دهید

ارائه‌دهندگان سوئیچ صوتی ممکن است نیاز داشته باشند بدانند که آیا سوئیچ اتصال توسط سوئیچ صوتی فعال می‌شود تا واکنش‌های متفاوتی داشته باشد، به عنوان مثال، گوشواره‌ها را برای رویدادهای سوئیچ صوتی غیرفعال کنید. جستجوگر پیامی می فرستد تا به ارائه دهنده اطلاع دهد که این اتصال یک اتصال آغاز شده از سوییچ صوتی است.

جدول 4.3.4.0: به اتصال سوئیچ صوتی اطلاع دهید

کلید حساب کاربری در حال استفاده را نشان دهید

اگر چندین کلید حساب در جستجوگر (به عنوان مثال چند کاربر) با ارائه دهنده مرتبط باشد، جستجوگر از پیام زیر برای نشان دادن اینکه کدام کلید حساب در حال استفاده است استفاده می کند.

جدول 4.3.4.1: کلید حساب کاربری را نشان دهید

با دریافت این پیام، ارائه‌دهنده می‌تواند با تأیید کد احراز هویت پیام، بفهمد کدام کلید حساب در حال استفاده است.

ارسال داده های سفارشی

جستجوگر سوئیچ صوتی فعال می تواند اطلاعات (به عنوان مثال استفاده از صدا) جریان صوتی را در بایت داده سفارشی کپسوله کند و با استفاده از پیام زیر آن را به ارائه دهنده ارسال کند:

جدول 4.3.4.2: ارسال داده های سفارشی

پس از دریافت داده‌های سفارشی، ارائه‌دهنده بسته تبلیغاتی را به‌روزرسانی می‌کند تا داده‌های سفارشی را شامل شود. برای ارائه‌دهنده چند نقطه‌ای، باید تغییر وضعیت اتصال را به جستجوگر متصل دیگری با استفاده از همان کلید حساب اطلاع دهد.

هدف اتصال drop را تنظیم کنید

در هدست‌های چند نقطه‌ای، اگر اتصال ترجیحی برای قطع شدن، کمترین اتصال اخیری نباشد که اخیراً استفاده شده است، جستجوگر سوئیچ صوتی می‌تواند با استفاده از پیام زیر به ارائه‌دهنده بگوید کدام دستگاه را رها کند:

جدول 4.3.4.3: تعیین هدف اتصال drop

پیاده سازی مرجع

برای اجرای مرجع به کتابخانه SDK جاسازی شده Nearby مراجعه کنید