साउंड की खुराक

Android 14, ऑडियो फ़्रेमवर्क और ऑडियो एचएएल में साउंड के डोज़ के लिए सहायता देता है. इसके लिए, यह आवाज़ की डोज़ के मेज़रमेंट को लगातार मॉनिटर करता है और एक्सपोज़र लेवल को नुकसान पहुंचाने वाले के बारे में लोगों को चेतावनी देता है.

साउंड डोज़, किसी तय समयावधि के दौरान साउंड प्रेशर लेवल को मेज़र करता है. साउंड डोज़ पर नज़र रखकर, हम लोगों को बहुत ज़्यादा या लंबे समय तक आवाज़ के बहुत ज़्यादा संपर्क से होने वाले नुकसान से सुरक्षित रख सकते हैं. इस तरह, पोर्टेबल Android डिवाइसों पर हेडफ़ोन इस्तेमाल करते समय सुनने की बेहतर सुरक्षा मिलती है और सुनने की क्षमता कम होने की संभावना भी कम होती 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.

आवाज़ की डोज़ फ़ंक्शन की मदद से, OEM, कान की सुरक्षा के नए नियमों का पालन करते हैं. साउंड डोज़ की सुविधा इस्तेमाल करने के लिए, OEM को इंटरफ़ेस की खास बातों और नियमों का पालन करना होगा. ऐसा, सभी कस्टमाइज़ेशन और सर्टिफ़िकेशन के लिए करना होगा. पसंद के मुताबिक OEM लागू करने पर, साउंड डोज़ के एओएसपी के डिफ़ॉल्ट तरीके को लागू करने वाले विकल्प को बायपास या बदला जा 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 की गिनती, समय के साथ मोमेंटरी एक्सपोज़र लेवल (एमईएल) को इंटिग्रेट करके की जाती है. साउंड डोज़ का हिसाब लगाने के लिए, इकट्ठा की गई सीएसडी वैल्यू की सात दिन तक लगातार रोलिंग विंडो का रखरखाव किया जाता 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, IEC62368-1 की टेबल 39 की पहले से तय रेडिएशन ऊर्जा सोर्स की क्लास 1 (RS1) की वैल्यू पर कम हो जाता है.

जैसा कि आईईसी62368-1 के तीसरे वर्शन के सेक्शन 10.6.3.3 में बताया गया है, आवाज़ की मात्रा से जुड़ी चेतावनियों के साथ-साथ सिस्टम को एक्सपोज़र के आधार पर चेतावनी की प्रक्रिया हर बार तब शुरू करनी चाहिए, जब एमईएल की वैल्यू, आईईसी62368-1 की टेबल 39 की रेडिएशन एनर्जी सोर्स क्लास 2 (आरएस2) 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 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 कैप्चर किए जाने की जगह के आधार पर, ट्रांसड्यूसर की हार्डवेयर की खूबियां और इफ़ेक्ट, रेंडर किए गए फ़्रेम के पावर लेवल पर असर डाल सकते हैं. आउटपुट में आवाज़ के दबाव के लेवल को सटीक तरीके से मापने के लिए, हमने एचएएल की वैल्यू को मौजूदा हार्डवेयर से सीधे तौर पर लिया है. इससे डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी) या स्पीकर प्रॉपर्टी की वजह से होने वाले संभावित असर को समझने के लिए, एचएएल की वैल्यू बढ़ाई जा सकती है. उदाहरण के लिए, इंपेडेंस, संवेदनशीलता, और फ़्रीक्वेंसी रिस्पॉन्स.

अगर एचएएल, एमईएल वैल्यू नहीं दे पाता है, तो ऑडियो फ़्रेमवर्क, फ़ॉलबैक मैकेनिज्म के तौर पर 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 दिखाए जाते हैं, SoundDoseHelper और SoundDoseManager,, जैसा कि पहली इमेज में दिखाया गया है:

sound_dose_arch

पहला डायग्राम. साउंड डोज़ की सुविधा के आर्किटेक्चरल कॉम्पोनेंट.

SoundDoseHelper

SoundDoseHelper क्लास, systemserver प्रोसेस में मौजूद होती है. यह साउंड डोज़ से जुड़ा सभी ज़रूरी डेटा इकट्ठा करने की मुख्य जगह 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, लागू करने वाले जिन लोगों को एआईडीएल ऑडियो एचएएल को इंटिग्रेट करने में ज़्यादा समय लगता है, उनके लिए हमारे पास स्टैंडअलोन साउंड डोज़ एआईडीएल एचएएल है, जो ISoundDoseFactory इंटरफ़ेस देता है. आने वाले समय में इस सुविधा को बंद कर दिया जाएगा.

आवाज़ की खुराक के लिए एचएएल के तरीके यहां दिए गए 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, जो फ़्रेमवर्क को मोमेंटरी एक्सपोज़र के बारे में सूचित करता है. साथ ही, आउटपुट लेवल RS1 से ज़्यादा होने पर MEL की वैल्यू उपलब्ध कराता है. जब इन इंटरफ़ेस को लागू किया जाता है, तो फ़्रेमवर्क सीएसडी रिपोर्टिंग के लिए इनका इस्तेमाल 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 यहां 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 करते हुए आवाज़ की खुराक का हिसाब लगाने के लिए, इन दिशा-निर्देशों का पालन करें.

  • अगर आपके देश में आवाज़ की डोज़ से जुड़े नियम लागू हैं, तो देखें कि config.xml में मौजूद config_safe_media_volume_enabled को true पर सेट किया गया 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 config.xml में true से ओवरले करना होगा. जिन डिवाइसों पर ऑफ़लोड डिकोड करने की सुविधा काम करती है और जिनमें साउंड डोज़ एचएएल इंटरफ़ेस लागू नहीं किया जाता है 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.

फ़ैसले के नीचे दिया गया ग्राफ़, उस लॉजिक के बारे में बताता है जिससे यह तय होता है कि देश से जुड़ी पाबंदियों और फ़्लैग की वैल्यू के आधार पर, सीएसडी या सुनने की क्षमता से जुड़े लेगसी लेवल (Android 14 से पहले लागू होने वाले) का हिसाब लगाया जाना चाहिए या नहीं.

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 एचएएल इंटरफ़ेस को लागू करते समय, ओईएम को VtsHalAudioCoreTargetTest के तय किए गए वीटीएस टेस्ट केस के हिसाब से पुष्टि करनी होगी. ये केस, IModule एआईडीएल ऑडियो एचएएल लागू करने के लिए दिए गए हैं या स्टैंडअलोन साउंड डोज़ एआईडीएल एचएएल लागू करने के लिए, VtsHalSoundDoseFactoryTargetTest तक तय किए गए हैं.