साउंड डोज़

Android 14, ऑडियो फ़्रेमवर्क और ऑडियो एचएएल में साउंड डोज़ की सुविधा देता है. इसके लिए, यह लगातार साउंड डोज़ के मेज़रमेंट की निगरानी करता है. साथ ही, उपयोगकर्ताओं को नुकसान पहुंचाने वाले एक्सपोज़र लेवल के बारे में चेतावनियां जारी करता है.

साउंड डोज़, किसी समयावधि में साउंड प्रेशर लेवल को मापने का तरीका है. आवाज़ की मात्रा पर नज़र रखने से, हम लोगों को लंबे समय तक या बहुत ज़्यादा आवाज़ सुनने से होने वाले नुकसान से बचा सकते हैं. इससे, पोर्टेबल Android डिवाइसों पर हेडफ़ोन इस्तेमाल करते समय, सुनने की क्षमता को बेहतर सुरक्षा मिलती है. साथ ही, सुनने की क्षमता कम होने की आशंका भी कम हो जाती है.

सुरक्षित तरीके से सुनने की सुविधा वाले डिवाइसों के नए स्टैंडर्ड, IEC62368-1 के तीसरे एडिशन (लॉगिन करना ज़रूरी है) और EN50332-3 (सिर्फ़ सदस्यों के लिए उपलब्ध) में कान की सुरक्षा से जुड़ी कानूनी शर्तों के मुताबिक हैं. इनमें साउंड डोज़ का कॉन्सेप्ट शामिल है.

साउंड डोज़ फ़ंक्शन की मदद से, ओईएम कान की सुरक्षा से जुड़े नए नियमों का पालन कर सकते हैं. साउंड डोज़ की सुविधा के लिए, ओईएम को सभी कस्टमर के हिसाब से बनाए गए वर्शन और सर्टिफ़िकेट के लिए, इंटरफ़ेस की खास बातों और नियमों का पालन करना होगा. ओईएम के हिसाब से बनाए गए सॉफ़्टवेयर में, साउंड डोज़ के एओएसपी के डिफ़ॉल्ट तरीके को बायपास किया जा सकता है या उसमें बदलाव किया जा सकता है. हालांकि, हमारा सुझाव है कि आप AOSP के साथ काम करने वाले डिवाइसों पर इस सुविधा को लागू करें.

साउंड डोज़ का हिसाब लगाना

IEC62368-1 के तीसरे एडिशन और EN50332-3 में दिए गए स्टैंडर्ड, कंप्यूट किए गए साउंड डोज़ (सीएसडी) का हिसाब लगाकर, साउंड एक्सपोज़र को ज़्यादा सटीक तरीके से मापने में मदद करते हैं. सीएसडी की गिनती, समय के साथ मॉमेंटरी एक्सपोज़र लेवल (एमईएल) को इंटिग्रेट करके की जाती है. आवाज़ की डोज़ का हिसाब लगाने के लिए, सीएसडी वैल्यू की सात दिनों की लगातार रोलिंग विंडो को बनाए रखा जाता है.

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

IEC62368-1 के तीसरे एडिशन के सेक्शन 10.6.3.3 में बताया गया है कि सिस्टम को, आवाज़ की डोज़ के बारे में चेतावनियों के साथ-साथ, एक्सपोज़र के आधार पर चेतावनी भी देनी चाहिए. ऐसा तब होना चाहिए, जब हर बार MEL वैल्यू, IEC62368-1 की टेबल 39 में दी गई रेडिएशन एनर्जी सोर्स क्लास 2 (RS2) की 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 होगा. ये वैल्यू, उपयोगकर्ताओं को दिखती हैं. जैसे, मीडिया चलाने का आउटपुट. सीएसडी की गिनती के लिए, ऐसे मानों का इस्तेमाल करना ज़रूरी है जो उपयोगकर्ता के संपर्क में आने वाले साउंड प्रेशर लेवल के करीब हों.

भवन निर्माण

फ़्रेम कहां से कैप्चर किए गए हैं, इसके आधार पर हार्डवेयर की विशेषताओं और ट्रांसड्यूसर के असर से, रेंडर किए गए फ़्रेम के पावर लेवल पर असर पड़ सकता है. साउंड प्रेशर लेवल को सटीक तरीके से मेज़र करने के लिए, हमने एचएएल को बढ़ाया है, ताकि हमें सीधे तौर पर हार्डवेयर से एमईएल वैल्यू मिल सकें. साथ ही, हम डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी) या स्पीकर की प्रॉपर्टी से होने वाले संभावित असर का हिसाब लगा सकें. जैसे, इंपेडेंस, सेंसिटिविटी, और फ़्रीक्वेंसी रिस्पॉन्स.

अगर एचएएल, एमईएल वैल्यू नहीं दे पाता है, तो फ़ॉलबैक मेकेनिज़्म के तौर पर, ऑडियो फ़्रेमवर्क सीएसडी का विश्लेषण करता है और उसकी गिनती करता है. ऑडियो फ़्रेमवर्क में यह हिसाब, HAL से रिपोर्ट किए गए रेंडर किए गए आउटपुट और ऑडियो डीएसपी को भेजे गए फ़्रेम की जानकारी के आधार पर लगाया जाता है.

साउंड डोज़ में दो कॉम्पोनेंट, SoundDoseHelper और SoundDoseManager, शामिल होते हैं. इनके बारे में पहली इमेज में बताया गया है:

पहली इमेज. साउंड डोज़ की सुविधा के आर्किटेक्चरल कॉम्पोनेंट.

SoundDoseHelper

SoundDoseHelper क्लास, systemserver प्रोसेस में मौजूद होती है. यह 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 इन कामों के लिए ज़िम्मेदार होती है:

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

SoundDoseManager

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

MelProcessor और MelAggregator

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

MelProcessor क्लास में, मुख्य कंप्यूटेशन को ऑडियो सैंपल वाले बफ़र पर किया जाता है. इसके लिए, MelProcessor::process(const void* buffer, size_t bytes) को कॉल किया जाता है. ज़रूरत पड़ने पर, ओईएम अपने HAL को लागू करने के लिए MelProcessor का इस्तेमाल कर सकते हैं.

MelAggregator क्लास को अलग-अलग ऑडियो पोर्ट से एमईएल वैल्यू मिलती हैं. साथ ही, यह सात दिनों की रोलिंग विंडो के हिसाब से सीएसडी वैल्यू का हिसाब लगाता है. MelAggregator::aggregateAndAddNewMelRecord_l(MelRecord mel) वाला तरीका, लॉजिक को लागू करता है. नतीजे, SoundDoseManager क्लास को भेजे जाते हैं, ताकि AudioService से संपर्क किया जा सके.

लागू करना

Android 14 से, एचआईडीएल इंटरफ़ेस एक्सटेंशन का इस्तेमाल नहीं किया जा सकेगा. इसलिए, कंप्यूट की गई एमईएल वैल्यू पाने और एक्सपोज़र की चेतावनियां जारी करने के लिए, नया एचएएल इंटरफ़ेस ISoundDose बनाया गया है. इसे एआईडीएल ऑडियो एचएएल के हिस्से के तौर पर तय किया गया है. हालांकि, जिन कंपनियों को एआईडीएल ऑडियो एचएएल को इंटिग्रेट करने में ज़्यादा समय लगता है उनके लिए, हमारे पास अलग से साउंड डोज़ एआईडीएल एचएएल है. यह ISoundDoseFactory इंटरफ़ेस उपलब्ध कराता है. आने वाले समय में इसे बंद कर दिया जाएगा.

साउंड डोज़ की सुविधा के लिए, एचएएल के तरीके इस कोड 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 कॉल बैक, फ़्रेमवर्क को कुछ समय के लिए एक्सपोज़र के बारे में बताते हैं. साथ ही, जब भी आउटपुट लेवल RS1 से ज़्यादा होता है, तब MEL वैल्यू देते हैं. इन इंटरफ़ेस को लागू करने पर, फ़्रेमवर्क इनका इस्तेमाल सीएसडी रिपोर्टिंग के लिए करता है. इस कॉलबैक को लागू न करने पर, AudioFlinger पर फ़ॉलबैक लागू किया जाता है. इसका इस्तेमाल, सीएसडी वैल्यू के अनुमानों का हिसाब लगाने के लिए किया जाता है.

साउंड डोज़ के लिए, स्टैंडअलोन एआईडीएल की सुविधा

जब तक ओईएम, एआईडीएल ऑडियो एचएएल में साउंड डोज़ को इंटिग्रेट नहीं कर लेते, तब तक वे इस समस्या को हल करने के लिए, स्टैंडअलोन एआईडीएल एपीआई ISoundDoseFactory का इस्तेमाल कर सकते हैं. ISoundDoseFactory, ISoundDose इंटरफ़ेस का इस्तेमाल करता है. इसे यहां दिए गए कोड के 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 के लिए, एआईडीएल ऑडियो एचएएल की सुविधा

साउंड डोज़ इंटरफ़ेस को लंबे समय तक सपोर्ट किया जाता है. यह एआईडीएल ऑडियो एचएएल का हिस्सा है. इसे IModule इंटरफ़ेस को बढ़ाकर बनाया गया है. इसकी जानकारी यहां दिए गए कोड सैंपल में दी गई 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 एडिशन और EN50332-3 में बताए गए नए कानून को लागू करने के लिए है. इसलिए, इसमें बाहरी एपीआई नहीं हैं.

ओईएम, नए एचएएल इंटरफ़ेस लागू करके और ऑडियो फ़्रेमवर्क (सुझाया गया) को सीएसडी के लिए सटीक एमईएल डेटा उपलब्ध कराकर, अपने डिवाइसों को सर्टिफ़िकेट दे सकते हैं. इसके अलावा, वे साउंड डोज़ को लागू करने का कस्टम तरीका भी उपलब्ध करा सकते हैं.

आवाज़ की डोज़ का हिसाब लगाने की सुविधा चालू करना

डिफ़ॉल्ट रूप से, AOSP में सुनने की सुरक्षा से जुड़ा लॉजिक काम करता है. इससे यह पक्का किया जाता है कि मौजूदा EN50332-2 और IEC62368-1 10.6.5 मानकों के मुताबिक सर्टिफ़िकेट मिला हो.

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

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

• अगर आपके देश में साउंड डोज़ से जुड़े नियम लागू हैं, तो देखें कि config.xml में config_safe_media_volume_enabled को true पर सेट किया गया हो.

• EN50332-3 और IEC62368-1 10.6.3 के मुताबिक, वेंडर को config_safe_sound_dosage_enabled फ़्लैग को config.xml में true पर ओवरले करना होगा. जिन डिवाइसों पर ऑफ़लोड डिकोडिंग की सुविधा काम करती है और साउंड डोज़ एचएएल इंटरफ़ेस लागू नहीं किए जाते हैं 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 वैल्यू गलत हो सकती हैं. साथ ही, सुरक्षा सुनने के मानकों के लिए सर्टिफ़िकेट से जुड़ी समस्याएं हो सकती हैं.

यहां दिए गए फ़्लोचार्ट में, यह तय करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले लॉजिक के बारे में बताया गया है कि देश के हिसाब से लागू पाबंदियों और फ़्लैग की वैल्यू के आधार पर, CSD या सुनने की सुरक्षा के लेगसी लेवल (Android 14 से पहले लागू किए गए) में से किसका हिसाब लगाया जाएगा.

दूसरी इमेज. आवाज़ की डोज़ के हिसाब से कैलकुलेशन करने की सुविधा चालू करें. यह लॉजिक Android 14-QPR1 में जोड़ा गया है.

Validation

साउंड डोज़ के लिए एचएएल इंटरफ़ेस लागू करते समय, ओईएम को VtsHalAudioCoreTargetTest के तय किए गए वीटीएस टेस्ट केस के हिसाब से पुष्टि करनी होगी. ये टेस्ट केस, IModule AIDL ऑडियो एचएएल को लागू करने के लिए तय किए गए हैं. इसके अलावा, ओईएम को VtsHalSoundDoseFactoryTargetTest के तय किए गए वीटीएस टेस्ट केस के हिसाब से पुष्टि करनी होगी. ये टेस्ट केस, अलग से साउंड डोज़ AIDL एचएएल को लागू करने के लिए तय किए गए हैं.