ध्वनि की खुराक

एंड्रॉइड 14 ध्वनि खुराक माप की लगातार निगरानी करके और हानिकारक एक्सपोज़र स्तरों के बारे में उपयोगकर्ताओं को चेतावनी जारी करके ऑडियो फ्रेमवर्क और ऑडियो एचएएल में ध्वनि खुराक के लिए समर्थन प्रदान करता है।

ध्वनि खुराक एक समयावधि में ध्वनि दबाव के स्तर का माप है। ध्वनि की खुराक की निगरानी करके, हम उपयोगकर्ताओं को अत्यधिक या लंबे समय तक ध्वनि जोखिम के हानिकारक प्रभावों से बचाने में मदद कर सकते हैं, इस प्रकार पोर्टेबल एंड्रॉइड डिवाइस पर हेडफ़ोन का उपयोग करते समय बेहतर श्रवण सुरक्षा प्रदान करते हैं और श्रवण हानि की संभावना को कम करते हैं।

सुरक्षित श्रवण उपकरणों के लिए नए मानक IEC62368-1 तीसरे संस्करण (लॉगिन की आवश्यकता है) और EN50332-3 (ग्राहकों तक पहुंच सीमित) में श्रवण सुरक्षा के लिए नियामक आवश्यकताओं के अनुरूप हैं, जो ध्वनि खुराक की अवधारणा को पेश करते हैं।

ध्वनि खुराक फ़ंक्शन OEM को नए श्रवण सुरक्षा नियमों का पालन करने देता है। ध्वनि खुराक का समर्थन करने के लिए, ओईएम को सभी अनुकूलन और प्रमाणन के लिए इंटरफ़ेस विनिर्देशों और नियमों का पालन करना होगा। एक अनुकूलित ओईएम कार्यान्वयन ध्वनि खुराक के एओएसपी डिफ़ॉल्ट कार्यान्वयन को बायपास या संशोधित कर सकता है। हालाँकि, AOSP कार्यान्वयन का उपयोग अत्यधिक अनुशंसित है।

ध्वनि खुराक गणना

IEC62368-1 तीसरे संस्करण और EN50332-3 के मानक परिकलित ध्वनि खुराक (सीएसडी) की गणना करके ध्वनि जोखिम को मापने की सटीकता को बढ़ाते हैं। सीएसडी की गणना समय के साथ क्षणिक एक्सपोज़र स्तर (एमईएल) को एकीकृत करके की जाती है। ध्वनि खुराक की गणना के लिए संचित सीएसडी मूल्यों की सात दिनों की लगातार रोलिंग विंडो बनाए रखी जाती है।

IEC62368-1 तीसरे संस्करण की धारा 10.6.3.2 के अनुसार, यदि CSD मान 100% सीमा तक पहुँच जाता है, तो सिस्टम उपयोगकर्ता को 100% की प्रत्येक वृद्धि पर ध्वनि स्तर के बारे में सचेत करता है। यदि उपयोगकर्ता चेतावनी को स्वीकार नहीं करता है, तो वॉल्यूम IEC62368-1 की तालिका 39 के पूर्वनिर्धारित विकिरण ऊर्जा स्रोत वर्ग 1 (RS1) मान तक कम हो जाता है।

जैसा कि IEC62368-1 तीसरे संस्करण की धारा 10.6.3.3 में बताया गया है, ध्वनि खुराक चेतावनियों के साथ-साथ सिस्टम को हर बार एक्सपोज़र-आधारित चेतावनी शुरू करनी चाहिए जब MEL मान IEC62368 की तालिका 39 के विकिरण ऊर्जा स्रोत वर्ग 2 (RS2) मान से अधिक हो जाए। -1.

इन विनियमों के साथ प्रमाणीकरण के लिए और सीएसडी मूल्यों को अधिक प्रासंगिक बनाने के लिए, सिस्टम को उपयोगकर्ताओं द्वारा समझे गए सटीक आउटपुट मूल्यों (जैसे मीडिया प्लेबैक आउटपुट) का उपयोग करना चाहिए। सीएसडी गणना के लिए उन मानों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है जो उपयोगकर्ता के संपर्क में आने वाले वास्तविक ध्वनि दबाव स्तरों के करीब हैं।

वास्तुकला

फ़्रेम को कैप्चर किए जाने के स्थान के आधार पर, ट्रांसड्यूसर की हार्डवेयर विशेषताएँ और प्रभाव रेंडर किए गए फ़्रेम के पावर स्तर को प्रभावित कर सकते हैं। सटीक आउटपुट ध्वनि दबाव स्तर माप के लिए, हमने अंतर्निहित हार्डवेयर से सीधे एमईएल मान प्राप्त करने के लिए एचएएल का विस्तार किया और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी) या स्पीकर गुणों जैसे प्रतिबाधा, संवेदनशीलता, द्वारा लागू होने वाले संभावित प्रभावों को ध्यान में रखा। और आवृत्ति प्रतिक्रिया.

यदि एचएएल एमईएल मान प्रदान नहीं कर सकता है, तो फ़ॉलबैक तंत्र के रूप में, ऑडियो फ्रेमवर्क सीएसडी का विश्लेषण और गणना करता है। ऑडियो फ्रेमवर्क में यह गणना एचएएल से रिपोर्ट किए गए रेंडर आउटपुट और ऑडियो डीएसपी को भेजे गए फ्रेम के बारे में जानकारी पर आधारित है।

ध्वनि खुराक दो घटकों, SoundDoseHelper और SoundDoseManager, जैसा चित्र 1 में दिखाया गया है:

sound_dose_arch

चित्र 1. ध्वनि खुराक सुविधा के वास्तुशिल्प घटक।

साउंडडोज़ हेल्पर

SoundDoseHelper क्लास, जो systemserver प्रक्रिया में रहता है, सभी प्रासंगिक ध्वनि खुराक डेटा के लिए मुख्य संग्रह बिंदु है। AudioService वर्ग SoundDoseHelper वर्ग का प्रबंधन करता है।

SoundDoseHelper वर्ग निम्नलिखित के लिए जिम्मेदार है:

  • नई खुराक की जानकारी संभालना
  • निरंतर ध्वनि खुराक मान
  • audioserver क्रैश होने की स्थिति में स्थिति को पुनर्प्राप्त करना
  • सिस्टम यूआई सूचनाएं ट्रिगर करना
  • आवाज़ कम करना

साउंडडोज़मैनेजर

SoundDoseManager क्लास, जो audioserver प्रक्रिया में रहता है और AudioFlinger क्लास का हिस्सा है, एचएएल से ध्वनि खुराक डेटा एकत्र करता है या एचएएल को भेजे गए फ्रेम से, फ़ॉलबैक के रूप में आंतरिक रूप से इसकी गणना करता है। SoundDoseManager वर्ग ध्वनि खुराक डेटा को SoundDoseHelper वर्ग को भेजता है।

मेलप्रोसेसर और मेलएग्रीगेटर

यदि एचएएल एमईएल मान प्रदान नहीं कर सकता है, तो libaudioutils में MelProcessor और MelAggregator उपयोगिताओं का उपयोग आंतरिक ध्वनि खुराक गणना के लिए किया जाता है।

MelProcessor वर्ग में, मुख्य गणना MelProcessor::process(const void* buffer, size_t bytes) कॉल करके ऑडियो नमूनों के साथ एक बफर पर की जाती है। जरूरत पड़ने पर ओईएम अपने एचएएल कार्यान्वयन में MelProcessor उपयोग कर सकते हैं।

MelAggregator वर्ग विभिन्न ऑडियो पोर्ट से MEL मान प्राप्त करता है और सात दिनों की रोलिंग विंडो के साथ CSD मान की गणना करता है। MelAggregator::aggregateAndAddNewMelRecord_l(MelRecord mel) विधि तर्क को निष्पादित करती है। परिणाम AudioService के साथ संचार के लिए SoundDoseManager वर्ग को भेजे जाते हैं।

कार्यान्वयन

HIDL इंटरफ़ेस एक्सटेंशन को Android 14 से प्रारंभ करके अप्रचलित कर दिया गया है, इसलिए गणना किए गए MEL मानों को पुनः प्राप्त करने और ISoundDose नामक एक्सपोज़र चेतावनियाँ जारी करने के लिए नए HAL इंटरफ़ेस को AIDL ऑडियो HAL के भाग के रूप में परिभाषित किया गया है। हालाँकि, उन कार्यान्वयनकर्ताओं के लिए जिन्हें AIDL ऑडियो HAL को एकीकृत करने के लिए अधिक समय की आवश्यकता है, हमारे पास एक स्टैंडअलोन ध्वनि खुराक AIDL HAL है, जो ISoundDoseFactory इंटरफ़ेस प्रदान करता है। इसे भविष्य में अस्वीकृत कर दिया जाएगा.

ध्वनि खुराक समर्थन के लिए एचएएल तरीके निम्नलिखित कोड नमूने 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 एचएएल इंटरफ़ेस कॉलबैक लागू करता है जो फ्रेमवर्क को क्षणिक एक्सपोज़र के बारे में सूचित करता है और जब भी आउटपुट स्तर आरएस1 से अधिक हो जाता है तो एमईएल मान प्रदान करता है। जब इन इंटरफेस को लागू किया जाता है, तो फ्रेमवर्क सीएसडी रिपोर्टिंग के लिए उनका उपयोग करता है। इस कॉलबैक कार्यान्वयन के बिना, सीएसडी मूल्यों के अनुमानों की गणना करने के लिए AudioFlinger पर फ़ॉलबैक कार्यान्वयन का उपयोग किया जाता है।

ध्वनि खुराक स्टैंडअलोन एआईडीएल समर्थन

जब तक ओईएम एआईडीएल ऑडियो एचएएल में ध्वनि खुराक को एकीकृत नहीं कर लेते, तब तक वे वर्कअराउंड के रूप में स्टैंडअलोन एआईडीएल एपीआई ISoundDoseFactory का उपयोग कर सकते हैं। ISoundDoseFactory ISoundDose इंटरफ़ेस का उपयोग करता है, जैसा कि निम्नलिखित कोड नमूने 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);
}

ध्वनि खुराक एआईडीएल ऑडियो एचएएल समर्थन

ध्वनि खुराक इंटरफ़ेस को IModule इंटरफ़ेस का विस्तार करके एआईडीएल ऑडियो एचएएल के हिस्से के रूप में दीर्घकालिक समर्थित किया गया है, जैसा कि निम्नलिखित कोड नमूने में दिखाया 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 तीसरे संस्करण और EN50332-3 में वर्णित एक नए विनियमन का कार्यान्वयन है, इसलिए कोई बाहरी-सामना करने वाला एपीआई नहीं है।

ओईएम नए एचएएल इंटरफेस को लागू करके और ऑडियो फ्रेमवर्क (अनुशंसित) के लिए सीएसडी के लिए सटीक एमईएल डेटा प्रदान करके, या एक कस्टम ध्वनि खुराक कार्यान्वयन प्रदान करके अपने उपकरणों को प्रमाणित कर सकते हैं।

ध्वनि खुराक की गणना सक्षम करें

डिफ़ॉल्ट रूप से, AOSP श्रवण सुरक्षा तर्क का समर्थन करता है जो मौजूदा EN50332-2 और IEC62368-1 10.6.5 मानकों के साथ प्रमाणन सुनिश्चित करता है।

एंड्रॉइड 14 में, ध्वनि खुराक की गणना डिफ़ॉल्ट रूप से अक्षम है।

Android 14-QPR1 से शुरू होने वाली ध्वनि खुराक की गणना को सक्षम करने के लिए निम्नलिखित दिशानिर्देशों का उपयोग करें।

  • यदि आपके देश में ध्वनि खुराक नियम लागू हैं, तो जांचें कि क्या config.xml में config_safe_media_volume_enabled true पर सेट है।

  • EN50332-3 और IEC62368-1 10.6.3 के अनुरूप होने के लिए, विक्रेताओं को config.xml में config_safe_sound_dosage_enabled ध्वज को true पर ओवरले करना होगा। उन उपकरणों के लिए जो ऑफलोड डिकोडिंग का समर्थन करते हैं और ध्वनि खुराक एचएएल इंटरफेस को लागू नहीं करते हैं, config_safe_sound_dosage_enabled को true पर सेट नहीं किया जाना चाहिए। ऐसे मामलों में, config_safe_sound_dosage_enabled true पर सेट करने से गलत सीएसडी मान और सुरक्षा श्रवण मानकों के लिए प्रमाणन संबंधी समस्याएं हो सकती हैं।

निम्नलिखित निर्णय ग्राफ उस तर्क का वर्णन करता है जो यह निर्धारित करता है कि, देश के प्रतिबंधों और झंडों के मूल्यों के आधार पर, सीएसडी या विरासत श्रवण सुरक्षा स्तर (एंड्रॉइड 14 से पहले लागू) की गणना की जाती है।

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चित्र 2. ध्वनि खुराक की गणना सक्षम करें (तर्क Android 14-QPR1 में जोड़ा गया है)।

मान्यकरण

ध्वनि खुराक के लिए HAL इंटरफ़ेस लागू करते समय, OEM को IModule AIDL ऑडियो HAL कार्यान्वयन के लिए VtsHalAudioCoreTargetTest द्वारा परिभाषित VTS परीक्षण मामलों के विरुद्ध, या स्टैंडअलोन ध्वनि खुराक AIDL HAL कार्यान्वयन के लिए VtsHalSoundDoseFactoryTargetTest द्वारा मान्य करना होगा।