साउंड की खुराक

Android 14 में ऑडियो फ़्रेमवर्क और ऑडियो एचएएल में, साउंड डोज़ की सुविधा उपलब्ध है. यह सुविधा, साउंड डोज़ के मेज़रमेंट की लगातार निगरानी करती है और उपयोगकर्ताओं को नुकसान पहुंचाने वाले एक्सपोज़र लेवल के बारे में चेतावनियां जारी करती है.

साउंड डोज़, किसी तय समयावधि में साउंड प्रेशर लेवल को मेज़र करता है. साउंड डोज़ पर नज़र रखकर, हम उपयोगकर्ताओं को ज़्यादा या लंबे समय तक आवाज़ सुनने से होने वाले नुकसान से बचा सकते हैं. इससे, Android डिवाइसों पर हेडफ़ोन का इस्तेमाल करते समय, सुनने की क्षमता को बेहतर तरीके से सुरक्षित रखा जा सकता है. साथ ही, सुनने की क्षमता में कमी आने की संभावना को कम किया जा सकता है.

सुरक्षित तरीके से संगीत सुनने वाले डिवाइसों के लिए बने नए मानक, IEC62368-1 के तीसरे संस्करण (लॉगिन की ज़रूरत है) और EN50332-3 (सदस्यों के लिए ही ऐक्सेस) में, कान की सुरक्षा से जुड़ी नियमों की शर्तों के मुताबिक हैं. इनमें साउंड डोज़ का कॉन्सेप्ट शामिल है.

साउंड डोज़ फ़ंक्शन की मदद से, OEM, सुनने की सुरक्षा से जुड़े नए नियमों का पालन कर सकते हैं. साउंड डोज़ की सुविधा इस्तेमाल करने के लिए, OEM को इंटरफ़ेस की खास बातों और नियमों का पालन करना होगा. ऐसा, सभी तरह के कस्टमाइज़ेशन और सर्टिफ़िकेशन के लिए करना होगा. OEM के हिसाब से बनाया गया साउंड डोज़, AOSP के डिफ़ॉल्ट साउंड डोज़ को बायपास या उसमें बदलाव कर सकता है. हालांकि, हमारा सुझाव है कि आप AOSP के लागू होने का इस्तेमाल करें.

साउंड डोज़ का हिसाब लगाना

IEC62368-1 के तीसरे एडिशन और EN50332-3 के स्टैंडर्ड, साउंड एक्सपोज़र को मापने के सटीक तरीके के बारे में बताते हैं. इसके लिए, साउंड डोज़ (सीएसडी) का हिसाब लगाया जाता है. सीएसडी का हिसाब, समय के साथ थोड़े समय के लिए होने वाले एक्सपोज़र लेवल (एमईएल) को इंटिग्रेट करके लगाया जाता है. साउंड डोज़ का हिसाब लगाने के लिए, इकट्ठा की गई सीएसडी वैल्यू की सात दिन की लगातार रोलिंग विंडो बनाए रखी जाती है.

IEC62368-1 के तीसरे संस्करण के सेक्शन 10.6.3.2 के मुताबिक, अगर सीएसडी वैल्यू 100% तक पहुंच जाती है, तो सिस्टम उपयोगकर्ता को आवाज़ के लेवल के बारे में चेतावनी देता है. यह चेतावनी, हर 100% की बढ़ोतरी पर दी जाती है. अगर उपयोगकर्ता, चेतावनी को स्वीकार नहीं करता है, तो वॉल्यूम को IEC62368-1 की टेबल 39 में पहले से तय रेडिएशन एनर्जी सोर्स क्लास 1 (RS1) वैल्यू तक कम कर दिया जाता है.

IEC62368-1 के तीसरे एडिशन के सेक्शन 10.6.3.3 में बताया गया है कि साउंड डोज़ की चेतावनियों के साथ-साथ, सिस्टम को हर बार एक्सपोज़र के आधार पर चेतावनी देनी चाहिए, जब एमईएल वैल्यू, IEC62368-1 की टेबल 39 में दी गई रेडिएशन एनर्जी सोर्स क्लास 2 (आरएस2) वैल्यू से ज़्यादा हो.

इन नियमों के तहत सर्टिफ़िकेट पाने और सीएसडी वैल्यू को ज़्यादा काम का बनाने के लिए, सिस्टम को सटीक आउटपुट वैल्यू का इस्तेमाल करना चाहिए. जैसे, मीडिया चलाने से जुड़ा आउटपुट. सीएसडी का हिसाब लगाने के लिए, ऐसी वैल्यू का इस्तेमाल करना ज़रूरी है जो उपयोगकर्ता के आस-पास मौजूद साउंड प्रेशर लेवल के करीब हों.

भवन निर्माण

फ़्रेम को कैप्चर करने की जगह के आधार पर, ट्रांसड्यूसर के हार्डवेयर की विशेषताओं और इफ़ेक्ट से रेंडर किए गए फ़्रेम के पावर लेवल पर असर पड़ सकता है. सटीक आउटपुट साउंड प्रेशर लेवल का आकलन करने के लिए, हमने एचएएल को बढ़ाया है, ताकि सीधे तौर पर मौजूद हार्डवेयर से एमईएल वैल्यू मिल सकें. साथ ही, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी) या स्पीकर प्रॉपर्टी से लागू होने वाले संभावित असर का भी ध्यान रखा जा सके. जैसे, प्रतिबाधा, संवेदनशीलता, और फ़्रीक्वेंसी रिस्पॉन्स.

अगर एचएएल, एमईएल वैल्यू नहीं दे पाता है, तो फ़ॉलबैक मैकेनिज्म के तौर पर, ऑडियो फ़्रेमवर्क सीएसडी का विश्लेषण करता है और उसका हिसाब लगाता है. ऑडियो फ़्रेमवर्क में यह हिसाब लगाने की प्रोसेस, एचएएल से मिलने वाले रेंडर किए गए आउटपुट और ऑडियो डीएसपी को भेजे गए फ़्रेम की जानकारी पर आधारित होती है.

साउंड डोज़ में दो कॉम्पोनेंट होते हैं, SoundDoseHelper और SoundDoseManager,. इन्हें पहली इमेज में दिखाया गया है:

sound_dose_arch

पहली इमेज. साउंड डोज़ की सुविधा के आर्किटेक्चरल कॉम्पोनेंट.

SoundDoseHelper

systemserver प्रोसेस में मौजूद SoundDoseHelper क्लास, साउंड डोज़िंग से जुड़े सभी काम के डेटा को इकट्ठा करने का मुख्य पॉइंट है. AudioService क्लास, SoundDoseHelper क्लास को मैनेज करती है.

SoundDoseHelper क्लास इनके लिए ज़िम्मेदार है:

  • डोज़ की नई जानकारी मैनेज करना
  • साउंड डोज़ की वैल्यू सेव करना
  • audioserver क्रैश होने पर, रिकवर करने की स्थिति
  • सिस्टम यूज़र इंटरफ़ेस (यूआई) की सूचनाएं ट्रिगर करना
  • आवाज़ कम करना

SoundDoseManager

SoundDoseManager क्लास, audioserver प्रोसेस में मौजूद होती है और यह AudioFlinger क्लास का हिस्सा होती है. यह HAL से साउंड डोज़ का डेटा इकट्ठा करती है या HAL को भेजे गए फ़्रेम से, फ़ॉलबैक के तौर पर इसे अंदरूनी तौर पर कैलकुलेट करती है. SoundDoseManager क्लास, SoundDoseHelper क्लास को साउंड डोज़ का डेटा भेजती है.

MelProcessor और MelAggregator

अगर HAL, एमईएल वैल्यू नहीं दे सकता, तो libaudioutils में मौजूद MelProcessor और MelAggregator उपयोगिता का इस्तेमाल, साउंड डोज़ के हिसाब लगाने के लिए किया जाता है.

MelProcessor क्लास में, मुख्य कैलकुलेशन MelProcessor::process(const void* buffer, size_t bytes) को कॉल करके, ऑडियो सैंपल वाले बफ़र पर की जाती है. ज़रूरत पड़ने पर, OEM अपने एचएएल लागू करने के लिए MelProcessor का इस्तेमाल कर सकते हैं.

MelAggregator क्लास को अलग-अलग ऑडियो पोर्ट से एमईएल वैल्यू मिलती हैं और वह सात दिनों की रोलिंग विंडो के साथ सीएसडी वैल्यू का हिसाब लगाती है. MelAggregator::aggregateAndAddNewMelRecord_l(MelRecord mel) तरीका, लॉजिक को लागू करता है. नतीजे, AudioService के साथ कम्यूनिकेट करने के लिए SoundDoseManager क्लास में भेजे जाते हैं.

लागू करना

Android 14 से, HIDL इंटरफ़ेस एक्सटेंशन का इस्तेमाल नहीं किया जा सकता. इसलिए, कैलकुलेट की गई एमईएल वैल्यू को वापस पाने और एक्सपोज़र की चेतावनियां जारी करने के लिए, ISoundDose नाम का नया एचएएल इंटरफ़ेस एआईडीएल ऑडियो एचएएल के हिस्से के तौर पर तय किया गया है. हालांकि, जिन लोगों को AIDL Audio HAL को इंटिग्रेट करने में ज़्यादा समय लगेगा उनके लिए, हमारे पास स्टैंडअलोन साउंड डोज़ AIDL HAL है. इसमें ISoundDoseFactory इंटरफ़ेस उपलब्ध है. आने वाले समय में, इसे बंद कर दिया जाएगा.

साउंड डोज़ की सुविधा के लिए, HAL के तरीके यहां दिए गए कोड के सैंपल में दिखाए गए हैं:

/**
 * This interface provides functions related to sound exposure control required for compliance to
 * EN/IEC 62368-1 3rd edition. Implementing this interface is mandatory for devices for which
 * compliance to this standard is mandated and implementing audio offload decoding or other direct
 * playback paths where volume control happens below the audio HAL.
 */
@VintfStability
interface ISoundDose {
    /**
     * Max value in dBA used for momentary exposure warnings as defined by IEC62368-1
     * 3rd edition. This value represents the default RS2 upper bound.
     */
    const int DEFAULT_MAX_RS2 = 100;
    /** Min value of the RS2 threshold in dBA as defined by IEC62368-1 3rd edition. */
    const int MIN_RS2 = 80;

    /**
     * Sets the RS2 upper bound used for momentary exposure warnings. Default value is
     * DEFAULT_MAX_RS2 as specified in IEC62368-1 3rd edition.
     *
     * @param rs2ValueDbA custom RS2 upper bound to use
     * @throws EX_ILLEGAL_ARGUMENT if rs2ValueDbA is greater than DEFAULT_MAX_RS2 or lower
     *                             than MIN_RS2
     */
    void setOutputRs2UpperBound(float rs2ValueDbA);

    /**
     * Gets the RS2 upper bound used for momentary exposure warnings.
     *
     * @return the RS2 upper bound in dBA
     */
    float getOutputRs2UpperBound();

    /**
     * Registers the HAL callback for sound dose computation. If sound dose is supported
     * the MEL values and exposure notifications will be received through this callback
     * only. The internal framework MEL computation will be disabled.
     * It is not possible to unregister the callback. The HAL is responsible to provide
     * the MEL values throughout its lifecycle.
     *
     * @param callback to use when new updates are available for sound dose
     */
    void registerSoundDoseCallback(in IHalSoundDoseCallback callback);

    @VintfStability
    oneway interface IHalSoundDoseCallback {
        /**
         * Called whenever the current MEL value exceeds the set RS2 upper bound.
         *
         * @param currentDbA the current MEL value which exceeds the RS2 upper bound
         * @param audioDevice the audio device where the MEL exposure warning was recorded
         */
        void onMomentaryExposureWarning(float currentDbA, in AudioDevice audioDevice);

        @VintfStability
        parcelable MelRecord {
            /**
             * Array of continuously recorded MEL values >= MIN_RS2 (1 per second).
             * First value in the array was recorded at 'timestamp'.
             */
            float[] melValues;
            /**
             * Corresponds to the time in seconds, as reported by CLOCK_MONOTONIC, when
             * the first MEL entry in melValues was recorded. The timestamp values have
             * to be consistent throughout all audio ports, equal timestamp values will
             * be aggregated.
             */
            long timestamp;
        }

        /**
         * Provides a MelRecord containing continuous MEL values sorted by timestamp.
         * Note that all the MEL values originate from the audio device specified by audioDevice.
         * In case values from multiple devices need to be reported, the caller should execute
         * this callback once for every device.
         *
         * @param melRecord contains the MEL values used for CSD
         * @param audioDevice the audio device where the MEL values were recorded
         */
        void onNewMelValues(in MelRecord melRecord, in AudioDevice audioDevice);
    }
}

नया HAL इंटरफ़ेस, कॉलबैक लागू करता है. ये कॉलबैक, फ़्रेमवर्क को कुछ समय के लिए एक्सपोज़र के बारे में बताते हैं. साथ ही, जब आउटपुट लेवल RS1 से ज़्यादा हो जाता है, तब ये एमईएल वैल्यू भी उपलब्ध कराते हैं. इन इंटरफ़ेस को लागू करने के बाद, फ़्रेमवर्क इनका इस्तेमाल सीएसडी रिपोर्टिंग के लिए करता है. इस कॉलबैक को लागू किए बिना, AudioFlinger पर फ़ॉलबैक लागू करने का इस्तेमाल, सीएसडी वैल्यू के अनुमान का हिसाब लगाने के लिए किया जाता है.

साउंड डोज़ स्टैंडअलोन एआईडीएल के साथ काम करना

जब तक OEM, AIDL ऑडियो एचएएल में साउंड डोज़ को इंटिग्रेट नहीं कर पाते, तब तक वे समस्या को हल करने के लिए, स्टैंडअलोन AIDL API ISoundDoseFactory का इस्तेमाल कर सकते हैं. ISoundDoseFactory, ISoundDose इंटरफ़ेस का इस्तेमाल करता है, जैसा कि नीचे दिए गए कोड सैंपल में दिखाया गया है:

@VintfStability
interface ISoundDoseFactory {
    /**
     * Retrieve the sound dose interface for a given audio HAL module name.
     *
     * If a device must comply to IEC62368-1 3rd edition audio safety requirements and is
     * implementing audio offload decoding or other direct playback paths where volume control
     * happens below the audio HAL, it must return an instance of the ISoundDose interface.
     * The same instance must be returned during the lifetime of the HAL module.
     * If the HAL module does not support sound dose, null must be returned, without throwing
     * any errors.
     *
     * @param module for which we trigger sound dose updates.
     * @return An instance of the ISoundDose interface implementation.
     * @throws EX_ILLEGAL_STATE If there was an error creating an instance.
     */
    @nullable ISoundDose getSoundDose(in @utf8InCpp String module);
}

साउंड डोज़ में AIDL Audio HAL की सुविधा उपलब्ध हो

साउंड डोज़ इंटरफ़ेस, AIDL Audio HAL के हिस्से के तौर पर लंबे समय तक काम करता है. इसके लिए, IModule इंटरफ़ेस को बढ़ाया जाता है. इस बारे में यहां दिए गए कोड सैंपल में बताया गया है:

@VintfStability
interface IModule {
…
    /**
     * Retrieve the sound dose interface.
     *
     * If a device must comply to IEC62368-1 3rd edition audio safety requirements and is
     * implementing audio offload decoding or other direct playback paths where volume control
     * happens below the audio HAL, it must return an instance of the ISoundDose interface.
     * The same instance must be returned during the lifetime of the HAL module.
     * If the HAL module does not support sound dose, null must be returned, without throwing
     * any errors.
     *
     * @return An instance of the ISoundDose interface implementation.
     * @throws EX_ILLEGAL_STATE If there was an error creating an instance.
     */
    @nullable ISoundDose getSoundDose();
}

यह सुविधा, IEC62368-1 के तीसरे वर्शन और EN50332-3 में बताए गए नए नियम को लागू करने के लिए है. इसलिए, इसमें बाहरी एपीआई नहीं हैं.

OEM, नए HAL इंटरफ़ेस लागू करके और ऑडियो फ़्रेमवर्क (सुझाया गया) में सीएसडी के लिए सटीक एमईएल डेटा उपलब्ध कराकर, अपने डिवाइसों को सर्टिफ़ाइड कर सकते हैं. इसके अलावा, वे कस्टम साउंड डोज़ लागू करके भी ऐसा कर सकते हैं.

साउंड डोज़ का हिसाब लगाने की सुविधा चालू करना

डिफ़ॉल्ट रूप से, AOSP में सुनने की सुरक्षा से जुड़ा लॉजिक काम करता है. इससे, EN50332-2 और IEC62368-1 10.6.5 के मौजूदा मानकों के मुताबिक सर्टिफ़िकेट मिलता है.

Android 14 में, साउंड डोज़ का हिसाब लगाने की सुविधा डिफ़ॉल्ट रूप से बंद होती है.

Android 14-QPR1 से शुरू होने वाले वर्शन में, साउंड डोज़ का हिसाब लगाने की सुविधा चालू करने के लिए, यहां दिए गए दिशा-निर्देशों का पालन करें.

  • अगर आपके देश में आवाज़ के लेवल से जुड़े नियम लागू हैं, तो देखें कि config.xml में config_safe_media_volume_enabled, true पर सेट है या नहीं.

  • EN50332-3 और IEC62368-1 10.6.3 का पालन करने के लिए, वेंडर को config_safe_sound_dosage_enabled फ़्लैग को true पर ओवरले करना होगा. इसके लिए, config.xml में config_safe_sound_dosage_enabled फ़्लैग को ओवरले करें. जिन डिवाइसों पर ऑफ़लोड डिकोडिंग की सुविधा काम करती है और साउंड डोज़ एचएएल इंटरफ़ेस लागू नहीं होते उनके लिए, config_safe_sound_dosage_enabled को true पर सेट नहीं किया जाना चाहिए. ऐसे मामलों में, config_safe_sound_dosage_enabled को true पर सेट करने से, सीएसडी की गलत वैल्यू दिख सकती हैं. साथ ही, सुरक्षित सुनवाई के मानकों के लिए सर्टिफ़िकेट से जुड़ी समस्याएं भी आ सकती हैं.

नीचे दिए गए फ़ैसले के ग्राफ़ में उस लॉजिक के बारे में बताया गया है जो यह तय करता है कि देश की पाबंदियों और फ़्लैग की वैल्यू के आधार पर, सीएसडी या Android 14 से पहले लागू किए गए, सुनने की सुरक्षा के लेवल में से किसका हिसाब लगाया जाएगा.

enable_csd

दूसरी इमेज. साउंड डोज़ का हिसाब लगाने की सुविधा चालू करें (Android 14-QPR1 में लॉजिक जोड़ा गया है).

पुष्टि करें

साउंड डोज़ के लिए HAL इंटरफ़ेस लागू करते समय, OEM को IModule AIDL Audio HAL लागू करने के लिए, VtsHalAudioCoreTargetTest के मुताबिक तय किए गए VTS टेस्ट केस के हिसाब से पुष्टि करनी होगी. इसके अलावा, स्टैंडअलोन साउंड डोज़ AIDL HAL लागू करने के लिए, VtsHalSoundDoseFactoryTargetTest के मुताबिक तय किए गए VTS टेस्ट केस के हिसाब से पुष्टि करनी होगी.