GB 4943.1-2022—10.6聲能量源的安全防護測試方案

一、引言

耳機是我們生活中的常用物品，我們經常會戴著耳機去聽音樂，看電視，通話等等。在使用耳機的過程中，長時間保持大音量，會對我們的耳朵造成不可逆的損傷。為了規定我們使用耳機的聲音大小，保護我們的耳朵不受到損傷，歐盟2000年推出了EN50332-1標準，規定了播放器加耳機這一整體的最大聲壓級。2004年又推出了EN50332-2標準，規定了單獨測試播放器的最大輸出電壓和針對耳機的寬帶特性輸出電壓。隨著智能產品的普及，又推出了EN50332-3標準，主要是針對智能耳機和播放器的安全規范。

在2022年我國的安全規范標準GB 4943.1-2022中的10.6章節 聲能量源的安全防護 首次加入了該規定，引進了EN50332中的內容，并于2023年8月1日起國家正式發布，形成了如今國內音頻產品的安全規范測試。

二、標準概述
——根據4943標準中的內容，我司將其歸納總結，形成如下測試部分組成：
4943標準分為三個部份：
整機聲壓測試
分體單獨測試：耳機和播放器單獨測試
安全警告測試

2.1整機聲壓測試
測試對象為播放器加耳機的組合（兩者作為一個整體進行測試）。播放器播放測試音頻文件，并調節均衡器音效，關閉降噪，使其聲音輸出最大。測試耳機端的聲壓級30s的平均值，以上操作測量五次，再取五次的平均值，此時最大聲壓級≤100dB即為合格。

2.2分體單獨測試：耳機和播放器單獨測試

2.2.1 耳機單獨測試
耳機的單獨測試：通過其它設備播放測試音頻給耳機，測量耳機端的最大聲壓級達到94dB時，耳機的寬帶特性輸出電壓要≥75mV。

2.2.2 播放器單獨測試
播放器測試：使用播放器播放測試音頻，并調節音量音效均衡器使其輸出最大聲音，此時播放器的最大輸出電壓≤150mV即為合格。

2.3安全警告測試
該項測試可以是單獨播放器的測試也可以是播放器加耳機的測試，該標準是基于聲壓劑量系統設計的測量方法，聲壓劑量系統綜合考慮了最大聲壓級和持續時間(CSD)。

圖1 聲學能源分級

在該標準中，屬于RS1等級（見圖1 聲學能源分級）的個人音樂播放器設備不需要提供基本的安全防護和附加防護。屬于RS2等級（見圖1 聲學能源分級）的個人音樂播放器設備應符合以下要求：
1、設備PMP聲能最大聲壓輸出需滿足RS2的要求。
2、設備應在輸出最大聲壓級不超過RS1（例≤85dB(A)）前，需有提示來通知使用者聲音過大會損傷聽力（如圖2 音量過高警告），并且應當在電源關閉后應能自動恢復到不超過RS1的輸出水平。

圖2 音量過高警告

3、具有安全提示標志（如圖3 安全提示標志），并符合以下四點：

圖3 安全提示標志

(1) 上圖符號(最低高度為5mm)；
(2) 具有“高聲壓”或類似文字；
(3) 具有“聽力損傷危險”或類似文字；
(4) 具有“不要長時間大音量收聽”或類似文字。

三、標準應用
如果對是否需要滿足該標準有所疑惑，那么下面的應用場景可供參考：
3.1 認證機構
GB4943.1-2022是耳機播放器類產品認證的強制要求，如果想獲得該類產品的認證資質就必須具備相應的測試條件。
3.2 耳機播放器類產品生產廠家
(1) 設備驗收。如果您是播放器的廠家需要搭配耳機進行售賣，那么您就需要對宣稱符合GB4943.1-2022的產品進行驗收測試。
(2) 產品安全。GB4943.1-2022作為耳機播放器類產品的安全規范，為保障用戶使用安全，減少安全事故引發的負反饋，研發時產品需滿足該標準。
(3) 出口準備。GB4943.1-2022不僅在國內需進行測試，而且作為出口產品的CE認證中也是強制要求，您的產品想出口到歐洲就必須通過該認證。在產品研發階段就應滿足標準要求，為通過認證做準備。
(4) 提高市場競爭力。即便您沒有出口的需求，您也可以在研發階段滿足標準要求，并進行認證，從而提高自己的競爭力，提高自己的價位和銷量。

3.3 檢測機構、高校、研究所
(1) 我國的國家標準GB4943.1-2022中，對專項產品提出了強制要求。該標準與2023.8.1發布后，測試需求將不斷增加，此時各大檢測機構就應具備相應測試能力，從而拓寬業務范圍，提高市場競爭力。
(2) 在標準發布后，高校、研究所要進行相應標準的測試教學，就應具備良好的測試條件，具備完善教學環境和測試能力。

四、測試方案
針對GB4943.1-2022標準，我司北京度緯科技有限公司推出了完全符合該標準的測試方案，從而滿足各個場景標準測試的需求。
4.1 整機測試測試系統

圖4整機測試連接圖

說明：測試系統主要包括：音頻分析儀、功放電源、人工軀干、控制電腦和被測耳機及播放器，信號發生器。

耳機輸入端接到播放器上，播放器輸出測試音頻給耳機。耳機輸出接到人工軀干輸入端，由人工軀干采集聲學信號連接到功放電源供電接口，功放電源給人工軀干供電并傳遞音頻信號。功放電源的音頻輸出接口接音頻分析儀。音頻分析儀通過USB連接控制主機并打開音頻分析軟件，進行數據分析獲得測試結果。

針對FM的收音設備，在信號輸入端會有所改變：使用音頻分析儀的基帶音頻信號輸出給信號發生器，經由信號發生器調制為FM信號后發送給播放器繼續測試。

4.2 播放器測試測試系統

圖5播放器測試連接圖

說明：測試系統主要包括：音頻分析儀、控制電腦和被測播放器，信號發生器。
播放器播放測試音頻直接連接音頻分析儀輸入接口，音頻分析儀通過USB連接控制主機并打開音頻分析軟件，進行數據分析獲得測試結果。
針對FM的收音設備，在信號輸入端會有所改變：使用音頻分析儀的基帶音頻信號輸出給信號發生器，經由信號發生器調制為FM信號后發送給播放器繼續測試。

4.3 耳機測試測試系統

圖6 耳機測試連接圖

說明：測試系統主要包括：音頻分析儀、功放電源、人工軀干、控制電腦和被測耳機。

耳機輸入接功放電源耳放端口，耳機輸出接到人工軀干上，由人工軀干采集聲學信號連接到功放電源供電接口，功放電源給人工軀干供電并傳遞音頻信號。功放電源的音頻輸出接口接音頻分析儀。音頻分析儀通過USB連接控制主機并打開音頻分析軟件，進行數據分析獲得測試結果。

4.3 安全性警告測試系統
說明：被測物可以是單獨的播放器或者耳機加播放器的組合。連接方式根據被測物不同，連接方式也不同。（參考：圖4整機測試連接圖，圖5播放器測試連接圖，圖6耳機測試連接圖）

五、核心測試設備介紹

圖7 音頻分析儀 A5

A5音頻分析儀，是一款具備高性能、多接口類型、多測試功能于一體的專業音頻分析儀。支持一系列測試插件拓展，支持各種數字音頻接口（BT/I2S/HDMI/PDM等），是消費類音頻和汽車電子等音視頻產品研發階段的首選測試設備。

審核編輯 黃宇