La HAL de control de audio se introdujo en Android 9 para admitir casos de uso de audio relevantes para la industria automotriz. A partir de Android 14, la HAL de control de audio admite lo siguiente:
- Atenuación y balance
- Solicitud de foco de audio de HAL
- Silenciamiento y autosilenciamiento de fondo del dispositivo
- Cambios en la ganancia del dispositivo de audio
- Cambios en la configuración del puerto de audio
En la figura 1, se muestra una descripción general de la arquitectura del servicio de audio del vehículo, en la que el servicio de audio del vehículo se comunica con la HAL de control de audio.
Figura 1: Configura el audio multizona.
Atenuación y balance de audio
La versión 1 de la HAL de control de audio HIDL se introdujo en Android 9 para admitir la atenuación y el balance de audio en casos de uso de la industria automotriz. Además de los efectos de audio genéricos que ya se proporcionan en Android, este mecanismo permite que las apps del sistema establezcan el balance y la atenuación de audio a través de las APIs de CarAudioManager:
class CarAudioManager {
/**
* Adjust the relative volume in the front vs back of the vehicle cabin.
*
* @param value in the range -1.0 to 1.0 for fully toward the back through
* fully toward the front. 0.0 means evenly balanced.
*/
@SystemApi
@RequiresPermission(Car.PERMISSION_CAR_CONTROL_AUDIO_VOLUME)
public void setFadeTowardFront(float value);
/**
* Adjust the relative volume on the left vs right side of the vehicle cabin.
*
* @param value in the range -1.0 to 1.0 for fully toward the left through
* fully toward the right. 0.0 means evenly balanced.
*/
@SystemApi
@RequiresPermission(Car.PERMISSION_CAR_CONTROL_AUDIO_VOLUME)
public void setBalanceTowardRight(float value);
}
Una vez que se llama a estas APIs, se llama a las APIs de HAL de control de audio respectivas desde el servicio de audio del vehículo:
interface IAudioControl {
/**
* Control the right/left balance setting of the car speakers.
*/
oneway setBalanceTowardRight(float value);
/**
* Control the fore/aft fade setting of the car speakers.
*/
oneway setFadeTowardFront(float value);
}
La API está disponible en todas las versiones de la HAL de control de audio, incluida la nueva interfaz de HAL de AIDL.
Solicitud de foco de audio de HAL
AAOS, al igual que Android, depende de la participación activa de las apps en el foco de audio para administrar la reproducción de audio en los automóviles. La información de foco se usa para administrar qué transmisiones controlar para el volumen y el autosilenciamiento de fondo. Por lo tanto, para ampliar aún más el foco de audio y proporcionar una mejor integración de los sonidos específicos del vehículo en la experiencia de Android, se introdujeron los siguientes atributos de audio en Android 11:
EMERGENCYSAFETYVEHICLE_STATUSANNOUNCEMENT
Además de este cambio, se agregó un mecanismo para que los sonidos que provienen de fuera de Android participen en las solicitudes de foco de audio. Por lo tanto, se introdujo la versión 2 de la HAL de control de audio HIDL para permitir solicitudes de foco que provienen de fuera de Android:
interface IAudioControl {
/**
* Registers focus listener to be used by HAL for requesting and
* abandoning audio focus.
* @param listener the listener interface
* @return closeHandle A handle to unregister observer.
*/
registerFocusListener(IFocusListener listener)
generates (ICloseHandle closeHandle);
/**
* Notifies HAL of changes in audio focus status for focuses requested
* or abandoned by the HAL.
*
* @param usage The audio usage associated with the focus change
* @param zoneId The identifier for the audio zone that the HAL is
* playing the stream in
* @param focusChange the AudioFocusChange that has occurred
*/
oneway onAudioFocusChange(bitfield<AudioUsage> usage, int32_t zoneId,
bitfield<AudioFocusChange> focusChange);
}
En el ejemplo anterior, se define IFocusListener de la siguiente manera:
interface IFocusListener {
/**
* Called whenever HAL is requesting focus as it is starting to play
* audio of a given usage in a specified zone.
*
* @param usage The audio usage associated with the focus request
* {@code AttributeUsage}
* @param zoneId The identifier for the audio zone where the HAL is
* requesting focus
* @param focusGain The AudioFocusChange associated with this request.
*/
oneway requestAudioFocus(bitfield<AudioUsage> usage,
int32_t zoneId, bitfield<AudioFocusChange> focusGain);
/**
* Called whenever HAL is abandoning focus as it is finished playing audio
* of a given usage in a specific zone.
*
* @param usage The audio usage for which the HAL is abandoning focus
* {@code AttributeUsage}
* @param zoneId The identifier for the audio zone that the HAL
* abandoning focus
*/
oneway abandonAudioFocus(bitfield<AudioUsage> usage, int32_t zoneId);
}
Las APIs anteriores se pueden usar para solicitar y abandonar el foco de audio de la HAL, respectivamente. En respuesta, el servicio de audio del vehículo considera la solicitud de foco de audio y reenvía los resultados de forma asíncrona al método IAudioControl#onAudioFocusChange.
Esta API también se puede usar para supervisar los cambios en la solicitud de foco de audio que proviene de la HAL de control de audio. En general, cualquier solicitud de foco de audio pendiente de la HAL se considera activa, lo que difiere de una solicitud de foco de audio de Android, en la que solo se considera activa una reproducción de pista de audio activa correspondiente.
Migra HIDL a la HAL de control de audio AIDL
Con la llegada de AIDL y la migración obligatoria en Android 12 (para obtener más información, consulta AIDL para HALs), la HAL de control de audio se migró a AIDL. Para las APIs existentes de la versión 2 de control de audio HIDL, la migración requirió actualizaciones menores de los métodos existentes:
interface IAudioControl {
/**
* Notifies HAL of changes in audio focus status for focuses requested
* or abandoned by the HAL.
*
* @param usage The audio usage associated with the focus change
* {@code AttributeUsage}. See {@code audioUsage} in
* audio_policy_configuration.xsd for the list of allowed values.
* @param zoneId The identifier for the audio zone that the HAL is
* playing the stream in
* @param focusChange the AudioFocusChange that has occurred.
*/
oneway void onAudioFocusChange(in String usage, in int zoneId,
in AudioFocusChange focusChange);
/**
* Registers focus listener to be used by HAL for requesting and
* abandoning audio focus.
* @param listener the listener interface.
*/
oneway void registerFocusListener(in IFocusListener listener);
/**
* Control the right/left balance setting of the car speakers.
*/
oneway void setBalanceTowardRight(in float value);
/**
* Control the fore/aft fade setting of the car speakers.
*/
oneway void setFadeTowardFront(in float value);
}
Y el IFocusListener correspondiente:
interface IFocusListener {
/**
* Called whenever HAL is abandoning focus as it is finished playing audio
* of a given usage in a specific zone.
*
* @param usage The audio usage for which the HAL is abandoning focus
* {@code AttributeUsage}. See {@code audioUsage} in
* audio_policy_configuration.xsd for the list of allowed values.
* @param zoneId The identifier for the audio zone that the HAL
* abandoning focus
*/
oneway void abandonAudioFocus(in String usage, in int zoneId);
/**
* Called whenever HAL is requesting focus as it is starting to play audio
* of a given usage in a specified zone.
*
* @param usage The audio usage associated with the focus request
* {@code AttributeUsage}. See {@code audioUsage} in
* audio_policy_configuration.xsd for the list of allowed values.
* @param zoneId The identifier for the audio zone where the HAL is
* requesting focus
* @param focusGain The AudioFocusChange associated with this request.
*/
oneway void requestAudioFocus(in String usage, in int zoneId,
in AudioFocusChange focusGain);
}
Silenciamiento del grupo de volúmenes
Android 12 introdujo el silenciamiento del grupo de volúmenes para permitir un control de silenciamiento más integral durante las interacciones de audio del usuario. Esto permite que la HAL de control de audio reciba eventos de silenciamiento interceptados por el servicio de audio del vehículo.
Para habilitar la función, los OEMs deben establecer la configuración audioUseCarVolumeGroupMuting en true en el servicio del vehículo config.xml:
<!-- Configuration to enable muting of individual volume groups.
If this is set to false, muting of individual volume groups is disabled,
instead muting will toggle master mute. If this is set to true, car volume
group muting is enabled and each individual volume group can be muted separately. -->
<bool name="audioUseCarVolumeGroupMuting">true</bool>
Antes de Android 13, la configuración se debía anular
con una superposición de recursos en tiempo de ejecución para
packages/services/Car/service/res/values/config.xml (para obtener más información, consulta
Cómo personalizar la compilación con superposiciones de
recursos). A partir de Android 13, puedes usar superposiciones de recursos en tiempo de ejecución para cambiar un valor de configuración. Para obtener más información, consulta Cómo cambiar el valor de los recursos de una app
en el tiempo de ejecución.
Las apps del sistema pueden determinar si la función está habilitada con la API de CarAudioManager#isAudioFeatureEnabled. El parámetro que se pasa debe ser la constante CarAudioManager.AUDIO_FEATURE_VOLUME_GROUP_MUTING. El método muestra true si la función está habilitada en el dispositivo; de lo contrario, muestra false.
Además de habilitar la función audioUseCarVolumeGroupMuting, la HAL de control de audio AIDL debe implementar el mecanismo de silenciamiento del grupo de volúmenes:
interface IAudioControl {
/**
* Notifies HAL of changes in output devices that the HAL should apply
* muting to.
*
* This will be called in response to changes in audio mute state for each
* volume group and will include a {@link MutingInfo} object per audio
* zone that experienced a mute state event.
*
* @param mutingInfos an array of {@link MutingInfo} objects for the audio
* zones where audio mute state has changed.
*/
oneway void onDevicesToMuteChange(in MutingInfo[] mutingInfos);
}
En el ejemplo anterior, la información de silenciamiento contiene la información pertinente sobre el silenciamiento del sistema de audio:
parcelable MutingInfo {
/**
* ID of the associated audio zone
*/
int zoneId;
/**
* List of addresses for audio output devices that should be muted.
*/
String[] deviceAddressesToMute;
/**
* List of addresses for audio output devices that were previously be
* muted and should now be unmuted.
*/
String[] deviceAddressesToUnmute;
}
AAOS tiene dos mecanismos diferentes para silenciar, según lo siguiente:
Eventos clave que usan el audio KEYCODE_VOLUME_MUTE.
Llamadas directas al servicio de audio del vehículo con la API de silenciamiento del administrador de audio del vehículo,
CarAudioManager#setVolumeGroupMute.
Cuando están habilitados, ambos mecanismos activan un silenciamiento de llamada a la HAL de control de audio.
Autosilenciamiento de fondo de audio del vehículo
Android 12 introdujo el autosilenciamiento de fondo de audio del vehículo para optimizar el control de la reproducción simultánea de transmisiones de audio. Esto permite que los OEMs implementen su propio comportamiento de autosilenciamiento de fondo en función de la configuración de audio física de un vehículo y el estado de reproducción actual, según lo determine el servicio de audio del vehículo.
El mecanismo de autosilenciamiento de fondo se basa en los cambios de la pila de foco de audio. Cada vez que se produce un cambio de foco (ya sea una solicitud de foco o un abandono de foco), se informa a la HAL de control de audio. Al igual que la compatibilidad con el silenciamiento del grupo de volúmenes del vehículo, el autosilenciamiento de fondo de audio del vehículo se puede habilitar con la marca de configuración audioUseHalDuckingSignals:
<!-- Configuration to enable IAudioControl#onDevicesToDuckChange API to
inform HAL when to duck. If this is set to true, the API will receive signals
indicating which output devices to duck as well as what usages are currently
holding focus. If set to false, the API will not be called. -->
<bool name="audioUseHalDuckingSignals">true</bool>
Para habilitar la función, la HAL de control de audio AIDL debe implementar la lógica pertinente con la señal recibida del servicio de audio del vehículo:
interface IAudioControl {
/**
* Notifies HAL of changes in output devices that the HAL should apply
* ducking to.
*
* This will be called in response to changes in audio focus, and will
* include a {@link DuckingInfo} object per audio zone that experienced
* a change in audo focus.
*
* @param duckingInfos an array of {@link DuckingInfo} objects for the
* audio zones where audio focus has changed.
*/
oneway void onDevicesToDuckChange(in DuckingInfo[] duckingInfos);
}
La información pertinente del sistema de audio se incluye en la información de autosilenciamiento de fondo de audio:
parcelable DuckingInfo {
/**
* ID of the associated audio zone
*/
int zoneId;
/**
* List of addresses for audio output devices that should be ducked.
*/
String[] deviceAddressesToDuck;
/**
* List of addresses for audio output devices that were previously be
* ducked and should now be unducked.
*/
String[] deviceAddressesToUnduck;
/**
* List of usages currently holding focus for this audio zone.
*/
String[] usagesHoldingFocus;
}
Además de la información de configuración de audio del vehículo que se incluye en las direcciones del dispositivo para (des)activar el autosilenciamiento de fondo, la información de autosilenciamiento de fondo también contiene información sobre qué usos de atributos de audio mantienen el foco. El objetivo de estos datos es informar al sistema de audio qué usos de atributos de audio están activos.
Esto es necesario, ya que, en la configuración de audio del vehículo, se pueden asignar varios atributos de audio a un solo dispositivo y, sin la información adicional, no está claro qué usos están activos.
HAL de control de audio AIDL 2.0
Para actualizar las APIs y facilitar la nueva funcionalidad, la HAL de control de audio AIDL se actualizó a la versión 2.0 en Android 13:
- Foco de audio con
PlaybackTrackMetadata - Devolución de llamada de ganancias de audio
Los metadatos de reproducción se definen en android.hardware.audio.common de la siguiente manera:
parcelable PlaybackTrackMetadata {
AudioUsage usage = INVALID;
AudioContentType contentType = UNKNOWN;
float gain;
AudioChannelLayout channelMask;
AudioDevice sourceDevice;
String[] tags;
}
Toda la demás funcionalidad de la versión 1.0 de control de audio AIDL se mantuvo y se puede usar. Una excepción se relaciona con el método de cambio de foco de audio, como se describe en el método On audio focus change.
Foco de control de audio con metadatos de pista de reproducción
Para exponer más información al sistema de audio debajo de la HAL, las actualizaciones ahora exponen PlaybackTrackMetadata. Específicamente, la HAL de control de audio se expandió con un nuevo método:
interface IAudioControl {
/**
* Notifies HAL of changes in audio focus status for focuses requested
* or abandoned by the HAL.
*
* The HAL is not required to wait for a callback of AUDIOFOCUS_GAIN
* before playing audio, nor is it required to stop playing audio in the
* event of a AUDIOFOCUS_LOSS callback is received.
*
* @param playbackMetaData The output stream metadata associated with
* the focus request
* @param zoneId The identifier for the audio zone that the HAL is
* playing the stream in
* @param focusChange the AudioFocusChange that has occurred.
*/
oneway void onAudioFocusChangeWithMetaData(
in PlaybackTrackMetadata playbackMetaData, in int zoneId,
in AudioFocusChange focusChange);
}
Se realiza un cambio similar y correspondiente a IFocusListener:
/**
* Called to indicate that the audio output stream associated with
* {@link android.hardware.audio.common.PlaybackTrackMetadata} is
* abandoning focus as playback has stopped.
*
* @param playbackMetaData The output stream metadata associated with
* the focus request
* @param zoneId The identifier for the audio zone that the HAL
* abandoning focus
*/
oneway void abandonAudioFocusWithMetaData(
in PlaybackTrackMetadata playbackMetaData, in int zoneId);
/**
* Called to indicate that the audio output stream associated with
* {@link android.hardware.audio.common.PlaybackTrackMetadata} has taken
* the focus as playback is starting for the corresponding stream.
*
* @param playbackMetaData The output stream metadata associated with
* the focus request
* @param zoneId The identifier for the audio zone that the HAL
* abandoning focus
* @param focusGain The focus type requested.
*/
oneway void requestAudioFocusWithMetaData(
in PlaybackTrackMetadata playbackMetaData, in int zoneId,
in AudioFocusChange focusGain);
}
Método On audio focus change
Las operaciones de foco anteriores se realizan de la misma manera que las que se describen en Audio solicitud de foco de audio de HAL. Solo los metadatos de la pista de reproducción tienen más información junto con los usos de atributos de audio. En general, a menos que se necesite la información adicional que proporcionan los metadatos de la pista de reproducción, la HAL de control de Android actualizada puede seguir usando métodos anteriores.
Si los desarrolladores de HAL deciden no admitir
IAudioControl#onAudioFocusChangeWithMetaData, el método debe mostrar resultados
con el UNKNOWN_TRANSACTION error, como se describe en Uso de métodos de interfaz con versiones.
Primero, el servicio de audio llama a onAudioFocusChangeWithMetaData y
luego, vuelve a intentarlo con el método onAudioFocusChange si se produce una falla de UNKNOWN_TRANSACTION.
Autosilenciamiento de fondo de audio del vehículo con metadatos de pista de reproducción
La versión 2.0 de la HAL de control de audio AIDL agregó los metadatos de la pista de reproducción a la información de autosilenciamiento de fondo de audio:
parcelable DuckingInfo {
/**
* ID of the associated audio zone
*/
int zoneId;
/**
* List of addresses for audio output devices that should be ducked.
*/
String[] deviceAddressesToDuck;
/**
* List of addresses for audio output devices that were previously be
* ducked and should now be unducked.
*/
String[] deviceAddressesToUnduck;
/**
* List of usages currently holding focus for this audio zone.
*/
String[] usagesHoldingFocus;
/**
* List of output stream metadata associated with the current focus
* holder for this audio zone
*/
@nullable PlaybackTrackMetadata[] playbackMetaDataHoldingFocus;
}
usagesHoldingFocus ya no está disponible. Ahora, los desarrolladores deben usar playbackMetaDataHoldingFocus para determinar el uso de atributos de audio y otra información de audio. Dicho esto, el parámetro usagesHoldingFocus aún contiene la información requerida hasta que se quite formalmente esta opción.
Devolución de llamada de ganancia de audio
Para que los cambios de audio debajo de la HAL sean más visibles para AAOS en Android 13, agregamos un mecanismo que puedes usar para comunicar los cambios de ganancias de audio del sistema de audio del vehículo al servicio de audio del vehículo. El mecanismo expone los cambios en el índice de volumen de ganancia de audio con un motivo respectivo por el que se cambió la ganancia:
- Restricciones bloqueadas o silenciadas
- Restricciones de limitaciones
- Restricciones de atenuación
Estos cambios exponen estas restricciones desde debajo de la HAL al servicio de audio del vehículo y, finalmente, a una app de IU del sistema para informar al usuario. La última parte, la exposición a una posible IU del sistema, se amplió aún más en Android 14 para permitir que las apps de IU del sistema obtengan esta información más fácilmente a través de un mecanismo de devolución de llamada de información del grupo de volúmenes.
La API de HAL de control de audio registra la devolución de llamada de ganancia de la siguiente manera:
interface IAudioControl {
/**
* Registers callback to be used by HAL for reporting unexpected gain(s)
* changed and the reason(s) why.
*
* @param callback The {@link IAudioGainCallback}.
*/
oneway void registerGainCallback(in IAudioGainCallback callback);
}
IAudioGainCallback se define de la siguiente manera:
interface IAudioGainCallback {
/**
* Used to indicate that one or more audio device port gains have changed,
* i.e. initiated by HAL, not by CarAudioService.
* This is the counter part of the
* {@link onDevicesToDuckChange}, {@link onDevicesToMuteChange} and,
* {@link setAudioDeviceGainsChanged} APIs.
*
* @param reasons List of reasons that triggered the given gains changed.
* @param gains List of gains affected by the change.
*/
void onAudioDeviceGainsChanged(in Reasons[] reasons,
in AudioGainConfigInfo[] gains);
}
Como se destaca en la documentación de la API, el servicio de audio del vehículo registra la devolución de llamada de ganancia en la HAL de control de audio. Cuando se llama a la API desde la HAL de control de audio, el servicio de audio del vehículo responde con una acción correspondiente (como bloquear, limitar o atenuar el índice de ganancia) .
La HAL determina cuándo se llama a la API, principalmente para informar cambios en el estado del índice de ganancia. En cuanto a los requisitos de regulación, el sistema de audio del vehículo debe realizar la acción requerida y usar la devolución de llamada para informar al servicio de audio del vehículo para permitir el consumo del usuario. Por ejemplo, para mostrar una IU al usuario.
HAL de control de audio AIDL 3.0
La versión de la HAL de control de audio AIDL de Android 14 se actualizó a la versión 3.0 para actualizar las APIs y proporcionar una funcionalidad de índice de ganancia de audio más sólida. La API de HAL de control de audio permite que el servicio de audio establezca y quite un IModuleChangeCallback:
interface IAudioControl {
/**
* Sets callback with HAL for notifying changes to hardware module
* (that is: {@link android.hardware.audio.core.IModule}) configurations.
*
* @param callback The {@link IModuleChangeCallback} interface to use
* use when new updates are available for
*/
void setModuleChangeCallback(in IModuleChangeCallback callback);
/**
* Clears module change callback
*/
void clearModuleChangeCallback();
}
El servicio de audio del vehículo registra el setModuleChangeCallback cuando se inicia el servicio o cuando se recupera de un error. Por ejemplo, una notificación de muerte del vinculador de HAL de control de audio recibida por el servicio de audio del vehículo. La implementación de HAL de control de audio debe reemplazar cualquier devolución de llamada de cambio de módulo existente cuando se llama a la API.
Para la API de clearModuleChangeCallback, la implementación debe borrar la devolución de llamada existente o no hacer nada si no existe. Es una buena práctica que la implementación de control de audio registre un observador de muerte para la devolución de llamada y, luego, borre la devolución de llamada si se activa la muerte del vinculador.
IModuleChangeCallback se define de la siguiente manera:
oneway interface IModuleChangeCallback {
/**
* Used to indicate that one or more {@link AudioPort} configs have
* changed. Implementations MUST return at least one AudioPort.
*
* @param audioPorts list of {@link AudioPort} that are updated
*/
void onAudioPortsChanged(in AudioPort[] audioPorts);
}
Cuando el servicio de audio del vehículo registra la devolución de llamada de cambio de módulo, está listo para recibir cambios en el puerto de audio a través de la API de onAudioPortChanged. La API se puede usar para inicializar las ganancias de volumen del sistema de audio en cuanto se registra la devolución de llamada. Para otros cambios de ganancia dinámicos, se puede llamar a la API en cualquier momento. Se aplican los cambios correspondientes y se actualiza el servicio de audio del vehículo en consecuencia.