泰凌微电子LE Audio TWS耳机方案

1

LE Audio单播音频-Unicast Audio

蓝牙低功耗音频Bluetooth LE Audio代表着下一代智能音频设备的功能趋势，LE Audio的TWS耳机连接技术基于蓝牙核心规范5.2版本引入的连接同步数据流(Connected Isochronous Stream,简称CIS)传输特性。CIS基于设备间建立的低功耗蓝牙ACL连接，在相连设备间建立固定时间间隔(ISO Interval)、点对点的双向数据流传输通道。由Central发起的CIS是CIG (Connected Isochronous Group)的成员, 一个CIG最多可包含31个CIS，每个CIS对应一个独立的音频流。每个Central设备可以有多个CIG。

图源：蓝牙技术联盟

2

技术优势

使用低复杂性通信编解码器LC3(The Low Complexity Communications Codec)，即使在低数据率的情况下也能提供高质量的数据传输。LC3为开发人员带来巨大的灵活性，允许开发人员在关键产品属性，例如音频质量和功耗，延迟之间做出更好的平衡。

图源：蓝牙技术联盟

与传统蓝牙的TWS耳机的“转发”，“侦听”方案不同，LE Audio实现了真无线TWS技术。传统蓝牙耳机只支持一对一连接，双耳耳机只有主耳和主设备连接，主耳和副耳之间建立数据或者控制通道，副耳利用主耳提供的的数据或控制信息，使用转发或者侦听的方式和主设备同步，由此引入了延迟大，双耳功耗不同步，音频失真，功耗高等问题。LE Audio实现的真无线TWS技术，采用一对二连接，主设备分别和左右耳建立同步数据通道，左耳和右耳之间可以不额外增加通道(也可以选择性的在左右耳之间建立控制通道)，完美的解决了传统蓝牙引入的双耳功耗不同步问题，同时，使用LC3编码器技术，开发人员可以在延时和音频质量之间做权衡，选择其应用所需最适合的配置。LE Audio实现的真无线TWS技术，其延时和音频质量都将明显优于传统蓝牙。

图源：蓝牙技术联盟

LE Audio引入了多重串流音频技术。一个主设备可以连接多个从设备，同时一个从设备也可以连接多个主设备。例如，一对蓝牙耳机可以既连接电脑，又连接手机。一部手机也可以连接两对蓝牙耳机。LE Audio技术将扩展音频的应用场景，改变用户对音频设备的使用方式，为用户带来更丰富的体验。

LE Audio使用的低功耗技术，可以大幅减少电量消耗，提升电池续航能力。

3

技术实现

泰凌TLSR9系列芯片和BLE协议栈支持蓝牙5.3 相关LE Audio各项核心规范，开发者可以基于泰凌TLSR9 LE Audio TWS耳机方案，迅速了解LE Audio TWS耳机方案核心功能，进行量产产品的开发。下面介绍如何使用泰凌TLSR9系列芯片及硬件搭建LE Audio TWS耳机方案。

硬件清单

角色介绍

B91 Dev Board作为客户端设备，模拟手机或电脑端，负责采集音频数据，和两个TWS耳机端建立连接。

支持USB音频输入，支持板载Line-in音频输入。音频数据配置为：采样率：48KHz、采样深度：16bit、帧周期：10ms、每帧数据压缩后：120byte。

LED指示状态，红灯闪烁代表正常工作，蓝灯亮代表连接到了第一个TWS设备，绿灯亮代表连接到了第二个TWS设备，白灯亮代表客户端设备和TWS耳机端CIS音频通路建立完成。

支持自动配对。通过使用标准LE Audio Profile协议CSIP(Coordinated Set Identification Profile)，客户端设备连接到一个TWS设备之后，会自动识别并连接另一个TWS设备。

B91 Audio Dev Board作为服务端设备，模拟TWS耳机端，负责把接收到的音频数据播放出来。

使用标准LE Audio Profile协议VCP(Volume Control Profile)，TWS设备支持本地按键同步调节TWS耳机端音量，支持mute/unmute。(调节一个TWS的音量，两个TWS耳机音量同步变化)。

LED指示状态，红灯亮代表连接到了客户端设备。白灯亮代表和客户端设备CIS音频通路建立完成。

展望

LE Audio技术将极大扩展无线音频的应用场景。蓝牙5.2带来的无线多重串流音频技术，将从根本上改变人们对无线音频技术的使用习惯，为用户带来全新体验。例如，对TWS耳机而言，使用LE Audio技术，一对TWS耳机可以同时连接到手机和电脑，实现多个音频源的无缝切换。又或者，使用LE Audio技术，多对TWS耳机可以连接到一个手机上，让用户通过多种方式感受到新一代音频技术带来的全新体验。

LE Audio技术的应用领域也将不再局限于TWS无线耳机或者音频市场，其所带来的多重串流数据传输技术，支持设备间一对多同步数据传输，或将改变传统的数据传输方式，为用户和市场带来无限可能。泰凌将持续深耕LE Audio前沿技术，为用户带来高质量，低延迟，低功耗，多样式的无线音频产品。

审核编辑 ：李倩