ses dozu

Android 14, ses dozu ölçümlerini sürekli izleyerek ve kullanıcılara zararlı maruz kalma düzeylerine ilişkin uyarılar vererek ses çerçevesinde ve Ses HAL'inde ses dozu için destek sağlar.

Ses dozu, belirli bir süre boyunca ses basıncı seviyelerinin ölçümüdür. Ses dozunu izleyerek, kullanıcıların aşırı veya uzun süreli sese maruz kalmanın zararlı etkilerinden korunmasına yardımcı olabiliriz, böylece taşınabilir Android cihazlarda kulaklık kullanırken daha iyi işitme koruması sunabilir ve işitme bozukluğu olasılığını en aza indirebiliriz.

Güvenli dinleme cihazlarına yönelik yeni standartlar, ses dozu kavramını ortaya koyan IEC62368-1 3. baskı (giriş gerektirir) ve EN50332-3'teki (abonelerle sınırlı erişim) işitme korumasına ilişkin düzenleyici gerekliliklere uygundur.

Ses dozu işlevi, OEM'lerin yeni işitme güvenliği düzenlemelerine uymasını sağlar. Ses dozunu desteklemek için OEM'lerin tüm özelleştirmeler ve sertifikalar için arayüz spesifikasyonlarına ve düzenlemelerine uyması gerekir. 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, hesaplanan ses dozunu (CSD) hesaplayarak sese maruz kalma ölçümünün doğruluğunu artırır. CSD, anlık maruz kalma seviyelerinin (MEL) zaman içinde entegre edilmesiyle hesaplanır. Ses dozu hesaplaması için birikmiş CSD değerlerinin yedi günlük sürekli değişen penceresi korunur.

IEC62368-1 3. baskı bölüm 10.6.3.2 uyarınca CSD değeri %100 sınırına ulaşırsa sistem her %100 artışta kullanıcıyı ses seviyeleri konusunda uyarır. Kullanıcı uyarıyı kabul etmezse ses seviyesi, IEC62368-1 Tablo 39'un önceden tanımlanmış radyasyon enerjisi kaynağı sınıfı 1 (RS1) değerine düşer.

IEC62368-1 3. baskının 10.6.3.3 bölümünde bahsedildiği gibi, MEL değeri IEC62368 Tablo 39'un radyasyon enerji kaynağı sınıfı 2 (RS2) değerini her aştığında sistem, sesli doz uyarılarının yanı sıra maruziyete dayalı bir uyarı başlatmalıdır. -1.

Bu düzenlemelerle sertifikasyon sağlamak ve CSD değerlerini daha uygun hale getirmek için sistemin, kullanıcılar tarafından algılanan doğru çıktı değerlerini (medya oynatma çıkışı gibi) kullanması gerekir. CSD hesaplamasında kullanıcının maruz kaldığı gerçek ses basıncı seviyelerine yakın değerlerin kullanılması önemlidir.

Mimari

Çerçevelerin nerede yakalandığına bağlı olarak, dönüştürücülerin donanım özellikleri ve etkileri, oluşturulan çerçevelerin güç seviyesini etkileyebilir. Kesin bir çıkış ses basıncı seviyesi ölçümüne sahip olmak için, MEL değerlerini doğrudan temel donanımdan alacak ve dijital sinyal işlemcisi (DSP) veya empedans, hassasiyet gibi hoparlör özellikleri tarafından uygulanan olası etkileri hesaba katacak şekilde HAL'yi genişlettik. ve frekans tepkisi.

HAL, MEL değerlerini sağlayamıyorsa bir geri dönüş mekanizması olarak ses çerçevesi CSD'yi analiz eder ve hesaplar. Ses çerçevesindeki bu hesaplama, HAL'den bildirilen işlenmiş çıktı ve ses DSP'sine gönderilen çerçeveler hakkındaki bilgilere dayanmaktadır.

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

sound_dose_arch

Şekil 1. Ses dozu özelliğinin mimari bileşenleri.

SoundDoseHelper

systemserver sürecinde yaşayan SoundDoseHelper sınıfı, ilgili tüm ses dozajı verilerinin ana toplama noktasıdır. AudioService sınıfı SoundDoseHelper sınıfını yönetir.

SoundDoseHelper sınıfı aşağıdakilerden sorumludur:

  • Yeni dozaj bilgilerinin işlenmesi
  • Kalıcı ses dozu değerleri
  • audioserver çökmesi durumunda durumu kurtarma
  • Sistem Kullanıcı Arayüzü bildirimlerini tetikleme
  • Sesi azaltma

SoundDose Yöneticisi

audioserver sürecinde yaşayan ve AudioFlinger sınıfının bir parçası olan SoundDoseManager sınıfı, HAL'den ses dozu verilerini toplar veya bunu HAL'e gönderilen karelerden bir geri dönüş olarak dahili olarak hesaplar. SoundDoseManager sınıfı, ses dozu verilerini SoundDoseHelper sınıfına gönderir.

MelProcessor ve MelAggregator

HAL, MEL değerlerini sağlayamıyorsa dahili ses dozu hesaplaması için libaudioutils MelProcessor ve MelAggregator yardımcı programları kullanılır.

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

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

Uygulama

HIDL arayüz uzantıları, Android 14'ten itibaren kullanımdan kaldırılmıştır; bu nedenle, hesaplanan MEL değerlerini almak ve maruz kalma uyarıları vermek için kullanılan ISoundDose adlı yeni HAL arayüzü, AIDL Audio HAL'in bir parçası olarak tanımlanır. Ancak AIDL Audio HAL'i entegre etmek için daha fazla zamana ihtiyaç duyan uygulayıcılar için, ISoundDoseFactory arayüzünü sunan bağımsız bir ses dozu AIDL HAL'imiz var. Bu gelecekte kullanımdan kaldırılacaktır.

Ses dozu desteğine yönelik 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 maruziyet hakkında bilgilendiren geri aramalar uygular ve çıkış seviyesi RS1'i aştığında MEL değerleri sağlar. Bu arayüzler uygulandığında çerçeve bunları CSD raporlaması için kullanır. Bu geri çağırma uygulaması olmadan, CSD değerlerinin tahminlerini hesaplamak için AudioFlinger bir geri dönüş uygulaması kullanılır.

Ses dozu bağımsız AIDL desteği

OEM'ler ses dozunu AIDL ses HAL'sine entegre edene kadar geçici çözüm olarak bağımsız AIDL API ISoundDoseFactory kullanabilirler. 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);
}

Ses dozu AIDL Ses 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, dolayısıyla harici API'ler yoktur.

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

Ses dozunun hesaplanmasını etkinleştir

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

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

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

  • Ülkenizde ses dozu düzenlemeleri uygulanıyorsa config.xml dosyasındaki config_safe_media_volume_enabled true olarak ayarlanıp ayarlanmadığını kontrol edin.

  • EN50332-3 ve IEC62368-1 10.6.3 ile uyumlu olmak için satıcıların config.xml dosyasındaki config_safe_sound_dosage_enabled işaretini true olarak yerleştirmesi gerekir. Yük aktarımı kod çözmeyi destekleyen ve ses dozu HAL arayüzlerini uygulamayan aygıtlar için config_safe_sound_dosage_enabled true olarak ayarlanmamalıdır. Bu gibi durumlarda, config_safe_sound_dosage_enabled öğesinin true olarak ayarlanması, hatalı CSD değerlerine ve güvenli işitme standartları için sertifikasyon sorunlarına yol açabilir.

Aşağıdaki karar grafiği, ülke kısıtlamalarına ve bayrak değerlerine göre CSD'nin mi yoksa eski işitme güvenliği seviyelerinin mi (Android 14'ten önce uygulanan) hesaplanıp hesaplanmayacağını belirleyen mantığı açıklamaktadır.

enable_csd

Şekil 2. Ses dozu hesaplamasını etkinleştirin (mantık Android 14-QPR1'e eklenmiştir).

Doğrulama

Ses dozu için HAL arayüzünü uygularken OEM'lerin, IModule AIDL Audio HAL uygulaması için VtsHalAudioCoreTargetTest tarafından veya bağımsız ses dozu AIDL HAL uygulaması için VtsHalSoundDoseFactoryTargetTest tarafından tanımlanan VTS test senaryolarına göre doğrulama yapması gerekir.