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。

getBusforContext。ContextNumber 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 1 回呼び出されます。使用例:
```
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、車両 HAL プロパティの AUDIO_HW_VARIANT と AUDIO_ROUTING_POLICY より優先されます。
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:
```
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:
```
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 Automotive 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.xml で config_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、アプリで AudioManager.setStreamVolume() を呼び出して、ソフトウェアミキサーのストリームタイプ別に音量を変更できます。これは他のアプリ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 で定義されたボリューム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:

<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 で定義されています。

音量キーイベントの処理

Android では、KEYCODE_VOLUME_UP、KEYCODE_VOLUME_DOWN、KEYCODE_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にルーティングします。Automotive 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.xml で config_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通信できます。

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。

サポート終了 API

Android 9 は、既存の AudioManager getDeviceList API を使用してデバイス列挙を処理するため、次の車両固有の機能はサポート終了となり、削除されました。

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

Android 9 は、AudioAttributes.AttributeUsage またはボリューム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、サードパーティアプリ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_LINE、FM_TUNER、TV_TUNER、BUS_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、指定された 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 の作成元が予期せず終了した場合は、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）。

Automotive 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() を使用して使用可能なソースのリスト（アドレスで識別）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);
...
}

注: これらの API フックは、AUDIO_DEVICE_API_VERSION_3_0 以降で利用可能です。詳細については、device/generic/car/emulator/audio/driver/audio_hw.c をご覧ください。

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 ファイルには、定義された各 AudioAttributes.USAGE に関連付けられた UI 要素（タイトルとアイコンリソース）が含まれます。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、voice_communication と voice_communication_signalling の両方を含む VolumeGroup を定義しています。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。

AudioControl HAL の実装

サポートされているインターフェース

音量の設定

音量グループの構成

音量キーイベントの処理

CarAudioManager API

サポート終了 API

新しい API

オーディオ パッチの作成

構成の例

オーディオ ドライバ用 API

音量設定 UI の構成

オーディオパッチの作成

オーディオドライバ用 API