聲壓級(jí)的定義
聲音通過空氣的振動(dòng)所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做聲壓強(qiáng)(簡稱聲壓,單位為Pa), 聲壓級(jí)是指把該點(diǎn)的聲壓與參考聲壓的比值取對數(shù)再乘以20的值,單位為dB,聲壓級(jí)以符號(hào)SPL(Maximum Sound Pressure Level)表示:
參考聲壓強(qiáng)Pref為2*10-5Pa,這個(gè)數(shù)值是正常人耳對1KHz聲音剛剛能覺察其存在的聲壓值,也就是1KHz聲音的可聽閾聲壓。一般低于這一聲壓值,人耳就再也不能覺察出這個(gè)聲音的存在了,Pref對應(yīng)的聲壓級(jí)即為0dB。
聲壓級(jí)是反應(yīng)聲壓大小、強(qiáng)弱的基本物理量。聲音太大對人體會(huì)產(chǎn)生極大的危害,特別是經(jīng)常使用耳機(jī)以大音量聽音樂,會(huì)對聽力構(gòu)成相當(dāng)大的傷害。因此,長期以來物理學(xué)家和政府相關(guān)健康組織都要求限制便攜式音樂播放設(shè)備的最大輸出聲壓級(jí)。早在2004年歐盟就已制定出聲壓測試標(biāo)準(zhǔn)EN 50332,并在歐盟成員國內(nèi)實(shí)行。在EN 60950-1:2006版本標(biāo)準(zhǔn)中,就已明確地要求所有的帶耳機(jī)或有耳機(jī)插口的便攜式音響設(shè)備應(yīng)測量最大聲壓級(jí)等相關(guān)指標(biāo)以符合EN 50332最大聲壓要求。
IEC 62368對最大聲壓級(jí)要求
國際電工委員會(huì)(IEC)于2014年發(fā)布的IEC 62368-1:2014標(biāo)準(zhǔn)也給出了對長期暴露在緊貼耳朵的個(gè)人音樂播放器(包括預(yù)定與個(gè)人音樂播放器配用的耳塞式耳機(jī)和頭戴式耳機(jī))的過度聲音壓力等級(jí)的安全防護(hù)要求,其試驗(yàn)方法也是依據(jù)EN 50332。
聲壓測試標(biāo)準(zhǔn)EN 50332分為兩個(gè)部份,EN 50332-1和EN 50332-2,EN 50332-1主要適用于所謂的"One package equipment",即播放器與耳機(jī)一同出貨的便攜式套裝產(chǎn)品。EN 50332-2適用于播放器及頭戴式/耳戴式耳機(jī)獨(dú)立販?zhǔn)鄣漠a(chǎn)品(即播放器或耳機(jī)單獨(dú)出貨情況)。
在IEC 62368-1:2018版本中增加了替代標(biāo)準(zhǔn)EN 50332-3, EN 50332-3是基于聲壓劑量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的測量方法,聲壓劑量系統(tǒng)綜合考慮了最大聲壓級(jí)和持續(xù)時(shí)間(CSD)。如果個(gè)人音樂播放器符合EN 50332-3 劑量系統(tǒng)測試要求,可以不需要符合EN 50332-1/2。
IEC 62368將聲音能量源分為三個(gè)等級(jí),如表一。對于個(gè)人音樂播放器聲音輸出最大聲壓級(jí)≤85dB(A),能量源屬于RS1等級(jí),如果播放器在播放歌曲期間測得的平均聲壓低于模擬噪聲程序產(chǎn)生的平均值,則只要歌曲的平均聲壓低于RS1等級(jí)基本限值,設(shè)備可不用提供基本安全防護(hù)或附加安全防護(hù)。
表一 IEC 62368對個(gè)人音樂播放器聲音能量源的分級(jí)
屬于RS2等級(jí)的個(gè)人音樂播放器設(shè)備應(yīng)符合以下要求:
1. 設(shè)備輸出最大聲壓級(jí)不得超過100dB。
2. 設(shè)備應(yīng)在輸出最大聲壓級(jí)不超過RS1(≤85dB(A))前,提供一種方法來自動(dòng)通知使用者聲壓已經(jīng)過高,如圖1音量過高警告,并且應(yīng)當(dāng)在電源關(guān)閉后應(yīng)能自動(dòng)回復(fù)到不超過RS1的輸出水平。
圖1 音量過高警告
3. 設(shè)備可以提供以下指示性安全防護(hù)代替基本安全防護(hù),該指示性安全防護(hù)可以放在以下任意位置顯示:在設(shè)備上,或在包裝上,或在說明手冊中,也可以在使用設(shè)備時(shí)通過設(shè)備顯示給出。
指示性安全防護(hù)應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容:
——要素1a:上圖符號(hào)(最低高度為5mm);
——要素2:“高聲壓”或類似文字;
——要素3:“聽力損傷危險(xiǎn)”或類似文字;
——要素4:“不要長時(shí)間大音量收聽”或類似文字。
常見問題解答(FAQ)
Q1:獨(dú)立售賣的有線耳機(jī),頭戴式耳機(jī)是否需要測試最大聲壓?
A1:模擬輸入的有線收聽裝置,如有線耳機(jī),頭戴式耳機(jī)類產(chǎn)品,不需要測試最大聲壓,但需要測試耳機(jī)的寬帶特性電壓(Wide Band Characteristic Voltage),即耳機(jī)聲壓輸出94 dB(A) LAeq時(shí),耳機(jī)輸入電壓應(yīng)不低于75mV。
Q2:藍(lán)牙耳機(jī)需要測試最大聲壓嗎?
A2:對無線藍(lán)牙耳機(jī),需要按照EN 50332-2測試其聲音輸出的最大聲壓級(jí),Q3最大聲壓級(jí)應(yīng)當(dāng)≤100 dB(A)
Q3:可以通過音量控制來降低播放器的最大聲壓級(jí)嗎?
A3:不可以,聲壓測試期間所有音量控制件應(yīng)當(dāng)調(diào)至最大,并將聲音平衡器等輔助音色調(diào)節(jié)功能設(shè)置至使聲壓輸出最大的組合位置。
Q4:播放器瞬間聲壓值超過100dB(A)是否可以接受?
A4:最大聲壓級(jí)測量需重復(fù)5次,每次測量時(shí)間為30s或更長,每次需要重新移走耳機(jī)并重新固定,取5次測量的平均值為最終測試結(jié)果,要求不得超過100dB。
Q5:我的產(chǎn)品有耳機(jī)插孔,但是銷售時(shí)不配備耳機(jī),是否也需要符合聲壓要求?
A5:為耳機(jī)等收聽裝置提供輸出插座的設(shè)備,需要按照EN 50332-2測試其音頻插孔的有效值輸出電壓,有效值輸出電壓應(yīng)當(dāng)≤150mV。
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