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AudioControl HAL の実装

Android 9 では、以前のバージョンの Vehicle HAL の AUDIO_* プロパティを非推奨とし、明示的な関数呼び出しと型付きパラメータ リストを含む専用の Audio Control HAL に置き換えています。

この新しい HAL は、構成や音量調節のために車両のオーディオ エンジンとやり取りするエントリ ポイントを提供するメインのインターフェース オブジェクトとして IAudioControl を公開します。システムには、このオブジェクトのインスタンスを 1 つだけ含めることができます。このインスタンスは、起動時に CarAudioService によって作成されます。このオブジェクトは、従来の Android Audio HAL の自動車用拡張機能です。ほとんどの実装では、Audio HAL インターフェースを公開する場合と同じプロセスで IAudioControl interfaces も公開できます。

サポートされているインターフェース

AudioControl HAL は、次のインターフェースをサポートしています。

  • getBusforContextContextNumber から busAddress へのマッピングを取得するために、コンテキストごとに起動時に一度呼び出されます。使用例を次に示します。
        getBusForContext(ContextNumber contextNumber)
            generates (uint32_t busNumber);
        
    車両が各コンテキストの物理出力ストリームのルーティング先をフレームワークに指定できるようにします。コンテキストごとに、有効なバス数(0~バス数-1)を返す必要があります。認識されない contextNumber が発生した場合は、-1 が返されます。無効な busNumber が返されるコンテキストは、バス 0 にルーティングされます。

    このメカニズムを介して同じ busNumber に関連付けられた同時実行サウンドは、Android AudioFlinger によってミックスされてから単一ストリームとして Audio HAL に配信されます。これは Vehicle HAL プロパティの AUDIO_HW_VARIANT および AUDIO_ROUTING_POLICY に優先します。
  • setBalanceTowardRight。車両スピーカーの左右のバランス設定を制御します。使用例を次に示します。
        setBalanceTowardRight(float value);
        
    スピーカーの音量を車両の右側(+)または左側(-)に切り替えます。0.0 は中央、+1.0 は完全右方、-1.0 は完全左方、-1〜1 の範囲外の値はエラーです。
  • setFadeTowardFront。車両スピーカーの前後のフェード設定を制御します。使用例を次に示します。
        setFadeTowardFront(float value);
        
    スピーカーの音量を車両の前方(+)または後方(-)に切り替えます。0.0 は中央、+1.0 は完全前方、-1.0 は完全後方、-1〜1 の範囲外の値はエラーです。

音量の設定

Android 対応車両の実装では、ソフトウェア ミキサーの代わりにハードウェア アンプを使用して音量を調節する必要があります。想定外の事態を回避するには、device/generic/car/emulator/audio/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xmlconfig_useFixedVolume フラグを true に設定します(必要に応じてオーバーレイします)。

    <resources>
        <!-- Car uses hardware amplifier for volume. -->
        <bool name="config_useFixedVolume">true</bool>
    </resources>
    

config_useFixedVolume フラグが設定されていない(または false に設定されている)場合、アプリケーションは AudioManager.setStreamVolume() を呼び出してソフトウェア ミキサーでストリーム タイプごとに音量を変更できます。これは他のアプリケーションに影響を及ぼす可能性があり、ソフトウェア ミキサーで音量を下げると、ハードウェア アンプで受信した信号で利用できる有効ビットが少なくなるため、望ましくない場合があります。

音量グループの構成

CarAudioService は、packages/services/Car/service/res/xml/car_volume_group.xml で定義された音量グループを使用します。必要に応じて、このファイルをオーバーライドして音量グループを再定義できます。グループは、XML ファイル内での定義の順序によって実行時に識別されます。ID の範囲は 0~N-1 で、N は音量グループの数です。例を次に示します。

    <volumeGroups xmlns:car="http://schemas.android.com/apk/res-auto">
        <group>
            <context car:context="music"/>
            <context car:context="call_ring"/>
            <context car:context="notification"/>
            <context car:context="system_sound"/>
        </group>
        <group>
            <context car:context="navigation"/>
            <context car:context="voice_command"/>
        </group>
        <group>
            <context car:context="call"/>
        </group>
        <group>
            <context car:context="alarm"/>
        </group>
    </volumeGroups>
    

この構成で使用される属性は packages/services/Car/service/res/values/attrs.xml で定義されます。

音量キーイベントの処理

Android では、KEYCODE_VOLUME_UPKEYCODE_VOLUME_DOWNKEYCODE_VOLUME_MUTE など、音量調節用のいくつかのキーコードを定義しています。デフォルトでは、Android は音量キーイベントをアプリケーションにルーティングします。自動車の実装においては、こうしたキーイベントを CarAudioService に対して強制実行する必要があります。その後、必要に応じて setGroupVolume または setMasterMute を呼び出すことができます。

この動作を強制するには、device/generic/car/emulator/car/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xmlconfig_handleVolumeKeysInWindowManager フラグを true に設定します。

    <resources>
        <bool name="config_handleVolumeKeysInWindowManager">true</bool>
    </resources>
    

CarAudioManager API

CarAudioManager は、CarAudioService を使用して車両のオーディオ システムを構成および制御します。このマネージャーはシステム内のほとんどのアプリには表示されませんが、音量コントローラなどの車両固有のコンポーネントは CarAudioManager API を使用してシステムとやり取りできます。

以下のセクションでは、CarAudioManager API に対する Android 9 の変更点について説明します。

非推奨 API

Android 9 は、既存の AudioManager getDeviceList API を介してデバイスの列挙を処理するため、次の車両固有の機能は非推奨となり、削除されています。

  • String[] getSupportedExternalSourceTypes()
  • String[] getSupportedRadioTypes()

Android 9 は AudioAttributes.AttributeUsage または音量グループベースのエントリ ポイントを使用して音量を処理するため、streamType に依存する次の API は削除されています。

  • void setStreamVolume(int streamType, int index, int flags)
  • int getStreamMaxVolume(int streamType)
  • int getStreamMinVolume(int streamType)
  • void setVolumeController(IVolumeController controller)

新しい API

Android 9 では、(音量グループに明示的に基づいて)アンプ ハードウェアを制御するための次の新しい API が追加されています。

  • int getVolumeGroupIdForUsage(@AudioAttributes.AttributeUsage int usage)
  • int getVolumeGroupCount()
  • int getGroupVolume(int groupId)
  • int getGroupMaxVolume(int groupId)
  • int getGroupMinVolume(int groupId)

さらに、Android 9 には、System GUI で使用する次の新しいシステム API が用意されています。

  • void setGroupVolume(int groupId, int index, int flags)
  • void registerVolumeChangeObserver(@NonNull ContentObserver observer)
  • void unregisterVolumeChangeObserver(@NonNull ContentObserver observer)
  • void registerVolumeCallback(@NonNull IBinder binder)
  • void unregisterVolumeCallback(@NonNull IBinder binder)
  • void setFadeToFront(float value)
  • Void setBalanceToRight(float value)

最後に、Android 9 では外部ソース管理用の新しい API が追加されています。こうした API は、メディアタイプに基づいた外部ソースから出力バスへのオーディオ ルーティングのサポートを主目的としています。また、場合によっては、サードパーティ製アプリケーションによる外部デバイスへのアクセスを有効にすることもできます。

  • String[] getExternalSources()AUX_LINEFM_TUNERTV_TUNERBUS_INPUT のタイプのシステムで利用可能なオーディオ ポートを識別するアドレスの配列を返します。
  • CarPatchHandle createAudioPatch(String sourceAddress, int carUsage)。ソースアドレスを、提供された carUsage に関連付けられた出力 BUS にルーティングします。
  • int releaseAudioPatch(CarPatchHandle patch)。提供されたパッチを削除します。CarPatchHandle の作成者が予期せず亡くなった場合は、AudioPolicyService::removeNotificationClient() によって自動的に処理されます。

オーディオ パッチの作成

ミックスポートまたはデバイスポートの 2 つのオーディオ ポート間にオーディオ パッチを作成できます。通常、ミックスポートからデバイスポートへのオーディオ パッチは再生用で、逆方向はキャプチャ用です。

たとえば、FM_TUNER ソースからメディアシンクにオーディオ サンプルを直接ルーティングするオーディオ パッチは、ソフトウェア ミキサーをバイパスします。その後、ハードウェア ミキサーを使用して、Android のオーディオ サンプルとシンク用の FM_TUNER をミックスする必要があります。FM_TUNER ソースからメディアシンクにオーディオ パッチを直接作成する場合は次の点にご注意ください。

  • 音量調節はメディアシンクに適用され、Android と FM_TUNER 両方の音声に影響します。
  • ユーザーはシンプルなアプリの切り替え機能で Android と FM_TUNER の音声を切り替えることができる必要があります(明示的なメディアソースの選択は不要でなければなりません)。

自動車の実装では、2 つのデバイスポート間にオーディオ パッチを作成する必要が生じる場合もあります。その場合はまず、audio_policy_configuration.xml でデバイスポートと可能なルートを宣言し、ミックスポートをこれらのデバイスポートに関連付けます。

構成の例

device/generic/car/emulator/audio/audio_policy_configuration.xml もご覧ください。

    <audioPolicyConfiguration>
        <modules>
            <module name="primary" halVersion="3.0">
                <attachedDevices>
                    <item>bus0_media_out</item>
                    <item>bus1_audio_patch_test_in</item>
                </attachedDevices>
                <mixPorts>
                    <mixPort name="mixport_bus0_media_out" role="source"
                            flags="AUDIO_OUTPUT_FLAG_PRIMARY">
                        <profile name="" format="AUDIO_FORMAT_PCM_16_BIT"
                                samplingRates="48000"
                                channelMasks="AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO"/>
                    </mixPort>
                    <mixPort name="mixport_audio_patch_in" role="sink">
                        <profile name="" format="AUDIO_FORMAT_PCM_16_BIT"
                               samplingRates="48000"
                               channelMasks="AUDIO_CHANNEL_IN_STEREO"/>
                    </mixPort>
                </mixPorts>
                <devicePorts>
                    <devicePort tagName="bus0_media_out" role="sink" type="AUDIO_DEVICE_OUT_BUS"
                            address="bus0_media_out">
                        <profile balance="" format="AUDIO_FORMAT_PCM_16_BIT"
                                samplingRates="48000" channelMasks="AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO"/>
                        <gains>
                            <gain name="" mode="AUDIO_GAIN_MODE_JOINT"
                                    minValueMB="-8400" maxValueMB="4000" defaultValueMB="0" stepValueMB="100"/>
                        </gains>
                    </devicePort>
                    <devicePort tagName="bus1_audio_patch_test_in" type="AUDIO_DEVICE_IN_BUS" role="source"
                            address="bus1_audio_patch_test_in">
                        <profile name="" format="AUDIO_FORMAT_PCM_16_BIT"
                                samplingRates="48000" channelMasks="AUDIO_CHANNEL_IN_STEREO"/>
                        <gains>
                            <gain name="" mode="AUDIO_GAIN_MODE_JOINT"
                                    minValueMB="-8400" maxValueMB="4000" defaultValueMB="0" stepValueMB="100"/>
                        </gains>
                    </devicePort>
                </devicePorts>
                <routes>
                    <route type="mix" sink="bus0_media_out" sources="mixport_bus0_media_out,bus1_audio_patch_test_in"/>
                    <route type="mix" sink="mixport_audio_patch_in" sources="bus1_audio_patch_test_in"/>
                </routes>
            </module>
        </modules>
    </audioPolicyConfiguration>
    

オーディオ ドライバ用 API

getExternalSources() を使用して(アドレスで識別される)使用可能なソースのリストを取得すると、オーディオの用途ごとにこうしたソースとシンクポートの間にオーディオ パッチを作成できます。Audio HAL の対応するエントリ ポイントは IDevice.hal に表示されます。

    Interface IDevice {
    ...
    /
    * Creates an audio patch between several source and sink ports.  The handle
    * is allocated by the HAL and must be unique for this audio HAL module.
    *
    * @param sources patch sources.
    * @param sinks patch sinks.
    * @return retval operation completion status.
    * @return patch created patch handle.
    */
    createAudioPatch(vec<AudioPortConfig> sources, vec<AudioPortConfig> sinks)
           generates (Result retval, AudioPatchHandle patch);

    /
    * Release an audio patch.
    *
    * @param patch patch handle.
    * @return retval operation completion status.
    */
    releaseAudioPatch(AudioPatchHandle patch) generates (Result retval);
    ...
    }
    

音量設定 UI の構成

Android 9 では、音量設定 UI が音量グループの構成と切り離されています(「音量グループの構成」の説明に従ってオーバーレイできます)。そのため、将来的に音量グループの構成が変わっても変更は不要です。

車両設定 UI では、packages/apps/Car/Settings/res/xml/car_volume_items.xml ファイルに、定義された各 AudioAttributes.USAGE に関連付けられた UI 要素(タイトルやアイコン リソース)が含まれています。このファイルは、各 VolumeGroup に含まれる最初に認識された用途に関連付けられたリソースを使用して、定義された VolumeGroup の適切なレンダリングを可能にします。

たとえば、次の例では、VolumeGroup に voice_communicationvoice_communication_signalling の両方が含まれるように定義しています。車両設定 UI のデフォルトの実装では、voice_communication に関連付けられたリソースを使用して VolumeGroup をレンダリングします。これがファイル内で最初に一致するためです。

    <carVolumeItems xmlns:car="http://schemas.android.com/apk/res-auto">
        <item car:usage="voice_communication"
              car:title="@*android:string/volume_call"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="voice_communication_signalling"
              car:title="@*android:string/volume_call"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="media"
              car:title="@*android:string/volume_music"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_media"/>
        <item car:usage="game"
              car:title="@*android:string/volume_music"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_media"/>
        <item car:usage="alarm"
              car:title="@*android:string/volume_alarm"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_alarm"/>
        <item car:usage="assistance_navigation_guidance"
              car:title="@string/navi_volume_title"
              car:icon="@drawable/ic_audio_navi"/>
        <item car:usage="notification_ringtone"
              car:title="@*android:string/volume_ringtone"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="assistant"
              car:title="@*android:string/volume_unknown"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_vol"/>
        <item car:usage="notification"
              car:title="@*android:string/volume_notification"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="notification_communication_request"
              car:title="@*android:string/volume_notification"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="notification_communication_instant"
              car:title="@*android:string/volume_notification"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="notification_communication_delayed"
              car:title="@*android:string/volume_notification"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="notification_event"
              car:title="@*android:string/volume_notification"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="assistance_accessibility"
              car:title="@*android:string/volume_notification"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_ring_notif"/>
        <item car:usage="assistance_sonification"
              car:title="@*android:string/volume_unknown"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_vol"/>
        <item car:usage="unknown"
              car:title="@*android:string/volume_unknown"
              car:icon="@*android:drawable/ic_audio_vol"/>
    </carVolumeItems>
    

上記の構成で使用される属性と値は packages/apps/Car/Settings/res/values/attrs.xml で宣言されています。音量設定 UI は、次の VolumeGroup ベースの CarAudioManager API を使用します。

  • getVolumeGroupCount(): 描画するコントロールの数を確認します。
  • getGroupMinVolume() および getGroupMaxVolume(): 下限値と上限値を取得します。
  • getGroupVolume(): 現在の音量を取得します。
  • registerVolumeChangeObserver(): 音量の変更に関する通知を受け取ります。