Devi creare un nuovo array con questa struttura prima di codificarlo come oggetto json. Questo farebbe il lavoro (il tuo nuovo array formattato è in $new_array, quindi puoi solo codificarlo in json):
$new_array = array();
foreach($pdo_response as $bf) {
if(empty($new_array[$bf['volume_name']])) {
$new_array[$bf['volume_name']] = array("key" => $bf['volume_name'], "values" => array());
}
$new_array[$bf['volume_name']]['values'][] = array("x" => $bf['recoreded'], "y" => $bf['volume_files_used']);
}
Usa array_values() se vuoi i tasti numerici (0 - ....) per la prima dimensione.