Ses dozu

Android 14, ses dozu ölçümlerini sürekli olarak izleyerek ve kullanıcılara zararlı maruz kalma seviyeleri hakkında uyarılar göndererek ses dozu için ses çerçevesi ve ses HAL'inde destek sağlar.

Ses dozu, belirli bir süre boyunca ses basıncı seviyelerinin ölçümüdür. Ses dozunu izleyerek kullanıcıları aşırı veya uzun süre sese maruz kalmanın zarar verici etkilerinden koruyabiliriz. Böylece, taşınabilir Android cihazlarda kulaklık kullanırken daha iyi işitme koruması sunabilir ve işitme bozukluğu ihtimalini en aza indirebiliriz.

Güvenli dinleme cihazlarıyla ilgili yeni standartlar, IEC62368-1 3. baskı (giriş gerektirir) ve EN50332-3 (erişim abonelerle sınırlıdır) belgelerinde işitme korumasıyla ilgili yasal şartlara uygundur. Bu belgelerde ses dozu kavramı tanıtılmıştır.

Ses dozu işlevi, OEM'lerin yeni işitme güvenliği yönetmeliklerine uymasını sağlar. OEM'ler, ses dozunu desteklemek için tüm özelleştirmeler ve sertifikalar için arayüz spesifikasyonlarına ve yönetmeliklerine uymalıdır. Özelleştirilmiş bir OEM uygulaması, ses dozunun AOSP varsayılan uygulamasını atlayabilir veya değiştirebilir. Ancak AOSP uygulamasının kullanılması önemle tavsiye edilir.

Ses dozu hesaplaması

IEC62368-1 3. baskı ve EN50332-3'teki standartlar, hesaplanmış ses dozunu (CSD) hesaplayarak ses maruziyetinin ölçülmesinin doğruluğunu artırır. CSD, zaman içinde anlık maruz kalma seviyeleri (MEL) entegre edilerek hesaplanır. Ses dozu hesaplaması için, birikmiş CSD değerlerinin yedi günlük sürekli olarak kayan bir aralığı korunur.

IEC62368-1 3. sürümün 10.6.3.2 numaralı bölümü uyarınca, CSD değeri% 100 sınırına ulaşırsa sistem, %100'lük her artışta kullanıcıyı ses düzeyleri hakkında uyarır. Kullanıcı uyarıyı onaylamıyorsa ses seviyesi, IEC62368-1'deki Tablo 39'da önceden tanımlanmış radyasyon enerjisi kaynağı sınıf 1 (RS1) değerine düşürülür.

IEC62368-1 3. sürüm Bölüm 10.6.3.3'te belirtildiği gibi, ses dozu uyarılarıyla birlikte MEL değeri, IEC62368-1 Tablo 39'un radyasyon enerjisi kaynağı sınıfı 2 (RS2) değerini her aştığında sistem, ses dozu uyarılarıyla birlikte maruz kalmaya dayalı bir uyarı başlatmalıdır.

Bu yönetmeliklere uygun sertifika almak ve CSD değerlerini daha alakalı hale getirmek için sistemin, kullanıcılar tarafından algılanan doğru çıkış değerlerini (ör. medya oynatma çıkışı) kullanması gerekir. CSD hesaplamasının, kullanıcının maruz kaldığı gerçek ses basıncı seviyelerine yakın değerler kullanması önemlidir.

Mimari

Çerçevelerin yakalandığı yere bağlı olarak, dönüştürücülerin donanım özellikleri ve efektleri, oluşturulan karelerin güç düzeyini etkileyebilir. Doğru çıkış ses basıncı seviyesi ölçümü elde etmek için HAL'i, MEL değerlerini doğrudan temel donanımdan alacak ve dijital sinyal işlemcisi (DSP) veya hoparlör özellikleri (ör. empedans, hassasiyet ve frekans yanıtı) tarafından uygulanan olası etkileri hesaba katacak şekilde genişlettik.

HAL, MEL değerleri sağlayamazsa ses çerçevesi, yedek mekanizma olarak CSD'yi analiz edip hesaplar. Ses çerçevesindeki bu hesaplama, HAL'den bildirilen oluşturulan çıkış ve ses TTP'ye gönderilen kareler hakkındaki bilgilere dayanır.

Ses dozu, Şekil 1'de gösterildiği gibi SoundDoseHelper ve SoundDoseManager, olmak üzere iki bileşen içerir:

ses_doz_arkı

Şekil 1. Ses dozu özelliğinin mimari bileşenleri.

SesDoseYardımcısı

systemserver işleminde bulunan SoundDoseHelper sınıfı, ilgili tüm ses dozlama verileri için ana toplama noktasıdır. AudioService sınıfı, SoundDoseHelper sınıfını yönetir.

SoundDoseHelper sınıfı aşağıdakilerden sorumludur:

  • Yeni dozaj bilgilerini işleme
  • Kalıcı ses dozu değerleri
  • audioserver kilitlendiğinde durumu kurtarma
  • Sistem kullanıcı arayüzü bildirimlerini tetikleme
  • Sesi azaltma

SoundDoseManager

audioserver işleminde bulunan ve AudioFlinger sınıfının bir parçası olan SoundDoseManager sınıfı, ses dozu verilerini HAL'den toplar veya yedek olarak HAL'e gönderilen karelerden dahili olarak hesaplar. SoundDoseManager sınıfı, ses dozu verilerini SoundDoseHelper sınıfına gönderir.

MelProcessor ve MelAggregator

HAL, MEL değerleri sağlayamazsa dahili ses dozu hesaplaması için libaudioutils bölümündeki MelProcessor ve MelAggregator yardımcı programları kullanılır.

MelProcessor sınıfında, ana hesaplama MelProcessor::process(const void* buffer, size_t bytes) çağrılarak ses örnekleri içeren bir arabellekte gerçekleştirilir. OEM'ler gerekirse HAL uygulamalarında MelProcessor kullanabilir.

MelAggregator sınıfı, MEL değerlerini farklı ses bağlantı noktalarından alır ve CSD değerini yedi günlük bir kaydırmalı pencereyle hesaplar. MelAggregator::aggregateAndAddNewMelRecord_l(MelRecord mel) yöntemi mantığı yürütür. Sonuçlar, AudioService ile iletişim kurmak için SoundDoseManager sınıfına gönderilir.

Uygulama

Android 14'ten itibaren HIDL arayüz uzantılarının desteği sonlandırıldığı için, hesaplanan MEL değerlerini almak ve pozlama uyarıları yayınlamak için kullanılan yeni HAL arayüzü (ISoundDose adlı) AIDL Audio HAL'in bir parçası olarak tanımlanmıştır. Ancak AIDL Audio HAL'i entegre etmek için daha fazla zamana ihtiyacı olan uygulayıcılar için ISoundDoseFactory arayüzünü sunan bağımsız ses dozu AIDL HAL'imiz mevcuttur. Bu özellik gelecekte kullanımdan kaldırılacaktır.

Ses dozu desteği için HAL yöntemleri aşağıdaki kod örneğinde gösterilmektedir:

/**
 * 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);
    }
}

Yeni HAL arayüzü, çerçeveyi anlık pozlama hakkında bilgilendiren ve çıkış seviyesi RS1'i aştığında MEL değerleri sağlayan geri çağırma işlevleri uygular. Bu arayüzler uygulandığında çerçeve, CSD raporlaması için bunları kullanır. Bu geri çağırma uygulaması olmadan, CSD değerlerinin tahminlerini hesaplamak için AudioFlinger üzerindeki bir yedek uygulama kullanılır.

Bağımsız ses dozu AIDL desteği

OEM'ler, ses dozunu AIDL ses HAL'sine entegre edene kadar bağımsız AIDL API'yi ISoundDoseFactory geçici çözüm olarak kullanabilir. ISoundDoseFactory, aşağıdaki kod örneğinde gösterildiği gibi ISoundDose arayüzünü kullanır:

@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);
}

Sound dose AIDL Audio HAL desteği

Ses dozu arayüzü, aşağıdaki kod örneğinde gösterildiği gibi IModule arayüzü genişletilerek AIDL Audio HAL'in bir parçası olarak uzun vadede desteklenir:

@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();
}

Bu özellik, IEC62368-1 3. baskı ve EN50332-3'te açıklanan yeni bir düzenlemenin uygulanmasıdır. Bu nedenle, harici API'ler yoktur.

OEM'ler, yeni HAL arayüzleri uygulayarak ve ses çerçevesine CSD için doğru MEL verileri sağlayarak (önerilir) veya özel bir ses dozu uygulaması sağlayarak cihazlarını onaylayabilirler.

Ses dozunun hesaplanmasını etkinleştirme

AOSP varsayılan olarak, mevcut EN50332-2 ve IEC62368-1 10.6.5 standartlarıyla sertifika alınmasını sağlayan işitme güvenliği mantığını destekler.

Android 14'te ses dozunun hesaplanması varsayılan olarak devre dışıdır.

Android 14-QPR1'den itibaren ses dozunun hesaplanmasını etkinleştirmek için aşağıdaki yönergeleri kullanın.

  • Ses dozu yönetmelikleri ülkenizde uygulanıyorsa config.xml bölgesindeki config_safe_media_volume_enabled öğesinin true olarak ayarlanıp ayarlanmadığını kontrol edin.

  • EN50332-3 ve IEC62368-1 10.6.3 ile uyumlu olmak için tedarikçi firmaların, config_safe_sound_dosage_enabled işaretini config.xml konumuna true yerleştirmeleri gerekir. Kod çözme işlemini devre dışı bırakmayı destekleyen ve ses dozu HAL arayüzlerini uygulamayan cihazlarda config_safe_sound_dosage_enabled, true olarak ayarlanmamalıdır. Bu gibi durumlarda, config_safe_sound_dosage_enabled politikasının true olarak ayarlanması, yanlış CSD değerlerine ve güvenlikle ilgili işitme standartları için sertifika sorunlarına neden olabilir.

Aşağıdaki karar grafiğinde, ülke kısıtlamalarına ve işaretlerin değerlerine göre CSD'nin mi yoksa eski işitme güvenliği seviyelerinin (Android 14'ten önce uygulanan) mi hesaplanacağını belirleyen mantık açıklanmaktadır.

enable_csd

Şekil 2. Ses dozunun hesaplanmasını etkinleştirin (mantık, Android 14-QPR1'de eklenmiştir).

Doğrulama

OEM'ler, ses dozu için HAL arayüzünü uygularken IModule AIDL ses HAL uygulaması için VtsHalAudioCoreTargetTest tarafından tanımlanan veya bağımsız ses dozu AIDL HAL uygulaması için VtsHalSoundDoseFactoryTargetTest tarafından tanımlanan VTS test durumlarına göre doğrulama yapmalıdır.