GBT 44021.6-2024 音视频及相关设备　功耗测量　第6部分：音频设备标准立项发展报告

音视频及相关设备功耗测量第6部分：音频设备标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Audio,VideoandRelatedEquipment—MeasurementofPowerConsumption—Part6:AudioEquipment摘要关键词：音视频设备；功耗测量；音频设备；国家标准；能效评价；测量方法；IEC62087Keywords:Audioandvideoequipment;Powerconsumptionmeasurement;Audioequipment;Nationalstandard;Energyefficiencyevaluation;Measurementmethod;IEC62087一、引言1.1立项背景全球范围内，消费电子产品的能耗问题日益受到社会各界的广泛关注。据国际能源署（IEA）统计，消费电子类产品在全球住宅用电中的占比逐年攀升，已成为能源消耗的重要增长点。在此背景下，世界各国纷纷通过制定能效法规和推行能效标识制度来引导和规范市场，促进节能技术进步。而一套科学、统一、可比的功耗测量方法标准，则是一切能效评价工作得以实施的技术基石。音频设备——包括但不限于功率放大器、AV功放、条形音箱、有源扬声器、Soundbar、音乐播放器等——在家庭和商业环境中保有量巨大，但其工作模式多样、信号动态范围大、负载特性复杂，给功耗测量带来了独特的技术挑战。音频设备的功耗不仅与设备本身的电路设计和功放拓扑密切相关，还在很大程度上取决于输入信号的类型、电平以及所接负载的阻抗特性。此外，不同类型的音频设备在开机、待机、静音、播放等不同状态下的功耗差异显著，这一特性亟需一种具备针对性和可操作性的专门测量方法加以规范。然而在GB/T44021.6-2024发布之前，我国在音视频设备功耗测量领域主要依赖早期版本的通则性标准，尚未建立针对音频设备的专用测量方法标准。这一空白不仅制约了我国音频设备能效标识制度的深入开展，也影响了国产音频产品在国际市场上的能效互认与竞争力。1.2标准体系的国际对应关系国际电工委员会（IEC）于2008年首次发布IEC62087《音视频及相关设备功耗测量》系列标准，随后经过多次修订和扩展，目前已形成涵盖总则、信号发生器和测量条件、电视接收机、音频设备等多个部分的完整标准体系。其中，IEC62087-6针对音频设备的功耗测量方法做出了专门规定，填补了音频设备在能效评价方法上的空白。GB/T44021.6-2024正是在这一国际标准的基础上，结合我国音频设备产业的技术水平和市场需求进行转化和修订而成的国家标准。二、标准编制总体情况2.1标准基本信息-标准编号：GB/T44021.6-2024-标准名称：音视频及相关设备功耗测量第6部分：音频设备-英文名称：Audio,videoandrelatedequipment—Measurementofpowerconsumption—Part6:Audioequipment-标准状态：现行-发布机构：国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会-分类号：放大器-发布日期：2024年4月25日-实施日期：2024年11月1日-国别：中国-语言：中文（简体）2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：一是在技术内容上与国际标准IEC62087-6保持高度一致性，确保我国标准与国际接轨，便于国际贸易和技术交流；二是在充分考虑我国音频设备产业实际发展水平的基础上，对标准中的相关技术条款进行适应性调整，确保标准的可操作性和适用性；三是注重与我国已发布的GB/T44021系列其他部分标准的协调配套，形成完整的标准体系。2.3编制过程本标准的编制工作自2021年正式启动，经历了预研论证、草案起草、征求意见、技术审查和报批发布等阶段。起草工作组在标准编制过程中先后多次组织行业研讨会，广泛征求了生产企业、检测机构、科研院校和行业管理部门的意见，对标准技术内容进行了反复论证和完善。2024年4月25日，国家标准委正式批准发布该标准，并于同年11月1日起实施。三、主要技术内容3.1标准适用范围本部分标准适用于能够从电网获取电能、在音频频率范围内工作的音频设备及系统。标准规定的功耗测量方法涵盖音频功率放大器、AV接收机、有源音箱、条形音箱、Soundbar、音乐播放器等各类音频设备。对于兼具音频和其他功能的复合型设备，标准明确了仅针对音频功能部分的功耗测量要求，对于内部集成多个功能模块的设备，应按照标准规定的原则确定测量范围和方法。标准界定了音频信号的特征参数和适用的测量条件。音频信号不同于视频信号，其瞬时功率波动极大，峰值因数（峰值与有效值之比）通常在10dB以上，这要求测量系统具备足够的动态范围和带宽。标准对不同类型音频设备所适用的测量信号进行了分类规定，以确保测量结果的准确性和可复现性。3.2测量条件与设备要求标准对测量环境、电源条件、测量仪器和辅助设备做出了明确规定。测量环境方面，标准要求环境温度控制在23℃±5℃范围内，相对湿度不超过75%RH，且测量过程中应避免外部电磁干扰对测量结果的影响。电源条件方面，标准规定了供电电压和频率的容差范围，以及电源谐波畸变率的限制要求。3.3测量信号的选取音频设备功耗测量的核心技术难点在于测试信号的选择与确定。不同于视频设备或白电产品可以采用相对稳定的功率输入方式进行测试，音频设备的功耗随节目信号的动态变化而大幅波动。为此，本标准参考了IEC62087-6中关于音频设备功耗测量信号的规定，明确了多种测量信号模式，包括粉红噪声信号、正弦波信号、以及模拟典型音乐节目的动态信号等。同时规定了信号电平的校准方法和校准位置，以保证不同实验室之间测量结果的一致性。为了更真实、全面地反映音频设备在实际使用中的功耗水平，标准引入了"典型使用模式"的概念，即设备在模拟用户实际操作习惯（如音量设置、信号源选择、音效模式等）下的平均功耗。该模式综合考虑了设备的功能配置、用户习惯和信号特性等多种因素，通过加权平均的方法计算设备的典型功耗值，为能效比较提供了客观依据。标准同时提出了多种运行状态的定义，包括正常工作状态、待机状态、网络待机状态和关机状态等，并针对每种状态规定了相应的测量条件和评价指标，使得标准的适用范围更加广泛灵活。3.4测量程序与计算标准详细规定了音频设备功耗测量的操作流程和数据处理方法，包含以下关键步骤：-设备预处理：测量前，被测设备应在标准环境条件下充分预热和稳定。标准规定预热时间不少于30分钟，待设备热平衡后再进行测量。-信号校准：在接入被测设备前，应首先对测试信号进行精确校准，确保馈入设备端口的信号电平符合规定要求。校准后信号电平的误差应控制在±0.2dB以内。-逐项测量：按照标准规定的测试序列，依次完成各个运行状态和测量模式下的功耗数据采集。每个测量点的采样时间应足够长（建议不少于1分钟），以保证测量结果的稳定性。-数据计算：对不同运行状态下的功耗数据进行统计处理，采用标准规定的计算公式得出各状态的功耗值以及综合参考功耗。标准明确规定了测量结果的修约规则和不确定度评定方法。3.5测量不确定度标准引入了测量不确定度的评定要求，规定在提供功耗测量结果时应同时给出测量不确定度。这一要求体现了测量结果与国际接轨的方向，有助于各检测实验室间实现量值可比，同时为后续能效分级和标识工作提供可靠的数据支撑。标准建议在开展不确定度评定时考虑功率计的精度等级、信号源的幅值误差、环境条件波动、负载阻抗偏差等主要不确定度来源。四、主要起草单位介绍本标准的制定汇集了我国音视频行业检测机构、科研院所和生产企业的权威技术力量。其中，中国电子技术标准化研究院作为第一起草单位，在标准的研制过程中发挥了核心组织和技术主导作用。中国电子技术标准化研究院（工业和信息化部电子工业标准化研究院）创建于1963年，是工业和信息化部直属的事业单位，也是我国电子信息领域标准化的核心科研机构。研究院长期从事电子信息技术领域的标准研究、制修订和宣贯推广工作，积累了深厚的标准化工作经验和专业技术储备。研究院设有多个专业标准化研究室和实验室，其中音视频及多媒体信息技术标准化研究室长期跟踪IEC/TC100（音频、视频和多媒体系统与设备技术委员会）的国际标准化动态，深度参与了IEC62087系列国际标准的制修订工作。研究院的能效检测实验室通过了中国合格评定国家认可委员会（CNAS）的认可，具备完善的功耗测量和能效评价检测能力，配备了高精度功率分析仪、多通道音频信号发生器等先进测试设备，为标准的试验验证提供了坚实的技术平台。除中国电子技术标准化研究院外，本标准的主要参编单位还包括工业和信息化部电子第五研究所、中国质量认证中心、国家广播电视产品质量监督检验中心等权威检测认证机构，以及华为技术有限公司、TCL科技集团股份有限公司、小米科技有限责任公司等音频设备领域的头部生产企业。各参编单位充分发挥自身在检测认证、产品研发和生产制造等方面的优势，为标准技术内容的科学性、合理性和可操作性提供了有力保障。五、标准实施的意义与展望5.1实施意义本标准的发布与实施具有多方面的重要意义。在能效监管方面，本标准为国家和地方主管部门制定音频设备能效标准和能效标识制度提供了统一的技术依据。随着标准配套政策的逐步完善，音频设备的能效限定值、能效等级评价和能效标识的标注与展示将有据可依，填补了我国节能法规体系在音频设备领域的技术空白。在产业升级方面，本标准有助于推动音频设备生产企业从设计源头重视功耗优化，引导企业加大高效功放拓扑、智能功耗管理、高效电源等节能技术的研发投入。同时也为企业在产品设计阶段的功耗评估提供了一套有效的工具和手段，有助于缩短产品研发周期，降低研发成本。在贸易促进方面，本标准的发布实施实现了我国在音频设备功耗测量方法领域与国际标准的同步接轨，有助于消除技术性贸易壁垒，促进国产音频产品的国际贸易和海外市场拓展。同时，统一的标准也为国内外产品在同等技术条件下进行能效比较提供了公平的技术基准。在消费引导方面，基于本标准开展的能效检测和标识工作，将帮助消费者更加直观地了解不同品牌和型号音频设备的能耗水平，引导绿色消费理念的形成，推动全社会节能减排目标的实现。5.2未来展望展望未来，随着IEC62087系列标准的持续修订更新，以及物联网、人工智能等新一代信息技术在音频设备中的深度应用，音频设备功耗测量领域将面临新的技术挑战和发展机遇。智能音频设备的功耗管理日趋复杂，如何建立适用于智能设备的动态功耗测量方法将是后续标准修订工作的重要方向。同时，随着国际上对产品全生命周期碳足迹评价的关注度不断提升，功耗测量方法如何更好地支撑碳足迹核算体系的建立也是值得关注的研究方向。我国应在持续跟踪和参与国际标准制修订的基础上，积极推动自主创新成果向标准转化，力争在音频设备功耗测量技术领域从"跟随者"逐步转变为"引领者"。六、结论GB/T44021.6-2024《音视频及相关设备功耗测量第6部分：音频设备》是我国在音视频领域能效标准化工作的一项重要成果。该标准充分采纳了IEC62087-6的先进技术理念，结合我国音频设备产业的实际发展需求，建立了科学、完整、可操作的音频设备功耗测量方法体系。标准的发布实施不仅填补了我国在该领域的标准空白，也为推动行业绿色转型、促进国际贸易和引领绿色消费提供了重要的技术支撑。随着标准的深入实施和配套政策的不断完善，预期将在促进产业技术进步、规范市场秩序、推动节能减排等方面发挥日益显著的作用。参考文献[1]IEC62087-6:2015,Audio,videoandrelatedequipment—Determinationofpowerco