HFP和A2DP

引言

最近在车上实际测试了下御驾助手，当御驾助手通过车载蓝牙播放音频时，发现音频质量非常差，实际在公司也测试到了这种情况，但是在车内的封闭环境中尤为明显。

原因

在网上查阅相关文档，发现这个问题是由蓝牙传输协议造成的。

蓝牙耳机主要有三大规格：HSP、HFP和A2DP。

HeadsetPro-file（HSP）代表耳机功能，提供手机与耳机之间通信所需的基本功能。
HandProfile（HFP）则代表免提功能，HFP在HSP的基础上增加了某些扩展功能。
Advanced Audio Distribution Profile（A2DP），指的是蓝牙音频传输模型协定。
HFP格式的蓝牙耳机支持手机功能比较完整，消费者可在耳机上操作手机设定好的重拨、来电保留、来电拒听等免提选项功能。
A2DP是高级音频传送规格，允许传输立体声音频信号，相比用于 HSP 和 HFP 的单声道加密，质量要好得多。

问题出现的原因就是我们的App和支架连接采用了HFP协议来进行音频传输，使用过手机免提功能的人应该知道就是那种音质。

尝试

我修改了APP和支架之间的传输协议为A2DP（iOS 10之后的版本才支持蓝牙连接采用A2DP），发现这次的音频质量就非常高，和原音质几无差别。

但是，A2DP只是一个音频传输协议，它只能保证将音频输出切换到支架，而音频输入就无法采用支架的麦克风。

理想的情况应该是这样：音频输出采用A2DP来进行高质量的音频传输，音频输入采用HFP并使用支架的麦克风来进行采集。

我尝试上述情况的测试，发现二者是互相冲突的，采用了HFP来进行音频输入，那么输出就只能使用HFP。在苹果的官方文档有这么一段描述：

"If an application uses the setPreferredInput:error: method to select a Bluetooth HFP input, the output will automatically be changed to the Bluetooth HFP output. Moreover, selecting a Bluetooth HFP output using the MPVolumeView's route picker will automatically change the input to the Bluetooth HFP input. Therefore both the input and output will always end up on the Bluetooth HFP device even though only the input or output was set individually."

核心的意思就是说我们如果的应用选择蓝牙HFP输入，那么输出将自动更改为蓝牙HFP输出。
我没有深入的研究过具体的蓝牙通信协议，但是可以理解成HFP的输入和输出是成对出现的。这样，我们的理想情况就无法实现了。

解决办法

在一番尝试之后，我觉得目前有2种方案可供实行。

1. 维持原状的方案，就是继续采用HFP来进行音频的输入和输出，这种方案可以保证输入音频由支架的麦克风来提供，输出继续由支架来进行转发。但是，问题就是一开始测试的那样，会导致音乐播放的音质差，而且需要支架的麦克风提供降噪，提高语音识别准确率的问题。

2. 采用A2DP来进行高质量的蓝牙音频输出，保证歌曲、声音的播放质量，采用手机麦克风来进行音频输入而不通过蓝牙来采集音频。目前，苹果手机在这方面有一些优化或者优势，以苹果6为例，这款手机自带3个麦克风，正面顶部有一个麦克风专门是用来处理声音输入并且自带语音降噪，我们可以在应用中主动切换到这个麦克风来进行音频采集。而且所有麦克风都支持设置Polar Pattern（麦克风单一指向性），我们的这款应用完全可以设置成Cardioid（心型）实现进一步的语音采集灵敏度和降噪优化。

总结

我更倾向采用第二种方案，音频采集的问题解决了，也不需要支架的麦克风去单独做降噪，而且输出的音频质量也有保证。看了其他厂家的应用，例如：咚咚这款应用也是这么做的。这样的话，支架就不需要再安装麦克风，还能节约硬件成本。