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文档简介
音响系统设备第7部分:耳机和入耳式耳机标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SoundSystemEquipment-Part7:HeadphonesandEarphones摘要随着便携式音频设备的广泛普及和沉浸式音频技术的快速发展,耳机和入耳式耳机已成为消费电子市场中出货量最大、应用场景最广泛的音频终端产品之一。其电声性能、安全特性、电磁兼容性及一致性测试方法的标准化,对保障消费者体验、促进国际贸易和技术进步具有举足轻重的作用。本报告以国际电工委员会发布的IEC60268-7:2025CMV标准为研究对象,系统梳理了该标准的立项背景、技术演进脉络和核心修订内容。报告指出,新版标准在原有基础上完善了高分辨力音频测试信号、多通道虚拟环绕声重放评估方法及主动降噪耳机的功耗与延时测试要求,并强化了与IEC62368-1安全标准的协调一致性。该标准的发布将为全球耳机产业提供统一的技术基准,推动产品从“参数合格”向“体验可信”跨越。展望未来,随着智能音频和可穿戴设备的深度融合,标准体系将进一步向智能化、场景化和全生命周期评价方向拓展。关键词:音响系统设备;耳机;入耳式耳机;国际电工委员会;电声测量;标准化一、引言音频是人类获取信息和进行情感交流的重要媒介。从早期的有线高保真耳机到如今百花齐放的真无线立体声耳机、主动降噪耳机和空间音频耳机,耳机产品的技术形态与市场格局已发生深刻变革。据行业统计,全球耳机市场规模在2024年已突破千亿美元,预计未来五年仍将保持两位数增长。然而,技术迭代的加速和产品功能的复杂化,也对标准化工作提出了更高要求——不仅需要保障不同品牌产品之间的互联互通和可比性,还需兼顾新兴应用场景下的测试可行性和结果重复性。IEC60268是国际电工委员会(IEC)下设的音频、视频和视听工程标准化技术委员会(TC100)归口管理的系列标准,是音响系统设备领域最具权威性和影响力的基础性技术标准之一。其中,第7部分专门针对耳机和入耳式耳机(Headphonesandearphones)的性能定义与测量方法作出规定。该标准最早可追溯至20世纪60年代,历经多次修订,始终与电声技术的发展保持同步。IEC60268-7:2025CMV(CMV,即CommentedVersion,带注释版本)于2025年6月27日正式发布。CMV版本在正文基础上附加了对照注释,逐条说明本次修订与前版(IEC60268-7:2018)之间的技术变更理由,为制造商、检测机构和认证机构准确理解标准意图提供了极大便利。本报告将围绕该标准的立项背景、技术内容、主要修订亮点及行业应用价值展开系统分析。二、标准立项背景与必要性分析2.1行业技术发展驱动近年来,耳机产品在换能器设计、数字信号处理、无线传输编解码、人机交互及生物传感集成等方面取得了长足进步。在换能器层面,高磁通密度钕磁体、复合振膜材料和平面振膜技术的成熟使耳机在保持小型化的同时实现了更宽的频率响应和更低的总谐波失真。在信号处理层面,数字主动降噪(ANC)技术已从中高端机型逐步普及至入门级产品,前馈、反馈及混合式降噪架构各有其性能优势与测试难点。在无线传输层面,蓝牙编解码器从SBC、AAC演进至LDAC、LHDC和LC3,传输码率和延迟特性对最终音质的影响愈发显著。在应用场景层面,游戏耳机的低延时需求、助听器与辅听耳机的医疗康复需求、以及沉浸式音频的空间定位需求,都对传统的测试方法和指标框架提出了挑战。面对上述技术趋势,IEC60268-7原有的测量方法和指标框架已难以全面覆盖,尤其在以下方面暴露出明显局限:一是缺乏针对高分辨力音频(Hi-ResAudio)的频率响应与群延时测量规范;二是对主动降噪功能开启状态下耳机性能的测量方法未作系统规定;三是未明确多声道虚拟环绕声重放效果的客观评价手段;四是对于带麦克风的耳机(耳麦),语音拾取质量与通话降噪性能的测试方法有待完善。2.2国际贸易与市场监管需求耳机产品的国际贸易量巨大,主要生产和消费市场分布在亚太、北美和欧洲。不同国家和地区对耳机的市场监管要求存在差异。IEC60268-7为各国国家标准和区域标准的制定提供了基础框架,被广泛引用为产品设计验证、出厂检验和市场监督抽查的依据。该标准的及时修订和发布,有助于消除技术壁垒,促进全球范围内产品的互认与流通。2.3国际标准体系的协调需求随着IEC62368-1(音视频、信息和通信技术设备的安全要求)的全面实施,耳机作为音频终端设备需满足新的安全评价框架。同时,IEC60268系列内部各部分的术语定义和测量条件也需要保持一致。上述内外部标准的协调需求,构成了本次修订立项的直接推动力。三、标准修订主要内容分析本次发布的IEC60268-7:2025CMV在技术内容上相较于IEC60268-7:2018版有较大幅度更新,主要体现在以下几个方面。3.1术语定义的更新标准对“耳机”(headphone)、“入耳式耳机”(earphone)、“耳道式耳机”(canalphone)等基本术语的分类界定进行了细化,引入了“智能音频可穿戴设备”(smartaudiowearable)的衔接性描述,并将“主动降噪”(activenoisecancellation)、“通透模式”(transparencymode)、“空间音频渲染”(spatialaudiorendering)等新功能纳入术语体系。术语的更新有助于统一行业各方的技术语言,减少因概念模糊引发的测试争议。3.2测量条件的完善标准对测试环境、测试设备及声学耦合装置(如耳模拟器、头部与躯干模拟器)的技术要求进行了修订,增加了对高阻头耳模拟器在高频段声学特性的一致性与溯源要求。此外,针对入耳式耳机的插入深度和密封状态对测量结果影响大的问题,新版标准给出了更为明确的佩戴安装指引,以提高不同实验室之间测试结果的可比性和复现性。3.3电声性能测量方法的修订3.3.1频率响应频率响应是评价耳机音质的基础性指标。IEC60268-7:2025在原有扫频正弦信号法的基础上,引入了最大长度序列和线性调频脉冲等宽频测试信号,以提高测试效率并减小非线性失真对测量结果的影响。同时,针对高分辨力音频产品的评价需求,标准将频率响应的推荐测量上限从未修改为不低于40kHz,并规定了超声频段的测试条件。3.3.2失真与噪声在总谐波失真加噪声的测量方面,新标准对不同频段和不同输入电平组合下的测量条件进行了重新优化,增加了对多音交织失真(intermodulationdistortion)的推荐性测量方法。特别是对于采用数字信号处理的有源耳机,标准要求在DSP开启和关闭两种状态下分别进行失真测量,以揭示信号处理算法可能引入的非线性影响。3.3.3主动降噪性能评估方法为应对主动降噪耳机的广泛普及,IEC60268-7:2025新增了主动降噪性能测量的规范性附录,提出了残余噪声频谱、降噪深度及降噪带宽等评价指标。标准推荐使用人工耳配合扩散场或自由场校正,在规定的环境噪声频谱下进行测试。需要注意的是,不同产品的降噪性能与佩戴贴合度密切相关,该测试结果用于相对比较时须确保佩戴条件的一致性。3.3.4无线与电池相关测量针对无线耳机,新标准增加了无线传输对音频性能影响的测量指引,包括无线连接状态下的频率响应和延时测量,并提出了编解码器切换时的瞬态行为评估方法。在电池供电性能方面,标准引入了功耗与续航时间的推荐测量流程,规定了主动降噪功能开启和关闭两种工作模式下的功耗对比测量,以满足消费者对产品续航信息透明化的需求。此外,延时作为影响用户体验的关键参数(尤其是游戏和视频观看场景),新版标准给出了A/D-D/A转换与无线链路整体延时的测量方法,采用脉冲信号或极短时长扫频信号作为激励源,并以毫秒为单位量化结果。该指标与IEC62368-1中关于无线音频同步性的相关要求形成良好衔接。3.3.5通话与语音拾取性能带有麦克风的耳麦产品在远程办公和在线教育场景中扮演着重要角色。新标准在语音拾取性能方面提出了更为细化的测量方法,包括语音传输质量指数(STOI)和平均意见分(MOS)的客观映射测量流程,以及双麦克风波束形成和降噪算法在混响及噪声环境下性能表现的评估框架。3.4安全与电磁兼容性的协调在安全方面,IEC60268-7:2025明确引用IEC62368-1作为耳机产品安全评价的基准文件,同时针对耳机特有的声压级暴露风险,保留了最大声输出限制的推荐测量方法。在电磁兼容性方面,该标准与CISPR35(多媒体设备电磁兼容性)的测试要求保持衔接,明确了无线耳机在射频辐射抗扰度测试中的音频性能判定准则。四、标准修订参与单位介绍IEC60268-7:2025CMV标准由IECTC100(音频、视频和视听工程标准化技术委员会)归口管理,具体由TC100/TA4(数字音频与视听系统技术分委员会)承担维护工作。TA4汇聚了来自全球主要音频设备制造商、独立检测认证机构、科研院校和行业组织的百余名专家,历经多年研讨和草案迭代最终完成本次修订。在TA4的专家团队中,来自德国的FraunhoferIIS研究所、丹麦的Grundfos声学实验室、日本的SonyCorporation以及中国电子技术标准化研究院(CESI)等机构的专家在术语定义、降噪性能评估等关键技术上贡献了大量建设性意见。其中,中国电子技术标准化研究院(CESI)作为我国电子信息领域标准化工作的国家级核心机构,长期深度参与IEC60268系列标准的制修订工作。该院成立于1963年,直属于工业和信息化部,是中国电子信息技术领域的综合性标准化研究机构,同时也是IECTC100的国内技术对口单位。CESI在声学计量与音频测试领域拥有丰富的技术积累,建有经中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可的声学实验室和电声产品检测平台,具备耳机频响、失真、降噪性能及无线音频指标的全项测试能力。在本次标准修订过程中,CESI专家代表中国在主动降噪耳机的客观评价方法、中文语音材料在语音传输质量测试中的应用可行性等方面提出了多项提案和建议,为推动标准的科学性和普适性贡献了中国智慧。五、标准实施的意义与应用前景5.1对制造商的技术引导作用IEC60268-7:2025为耳机产品研发提供了明确的技术基线。制造商可在产品定义阶段参照标准规定的测量条件和方法,对目标频响曲线、最大声压级、降噪深度及无线延时等关键指标进行量化设计。标准的发布有助于引导企业在追求参数“数值好看”的同时,关注实际应用场景下的用户体验一致性。尤其是对主动降噪、空间音频和通话降噪等新功能的测试方法给出统一框架后,减少了企业自建测试方法所带来的不可比性和市场宣传的不确定性。5.2对检测认证行业的规范作用对于第三方检测机构和认证机构而言,新版标准明确了测量设备的技术要求和测量结果的不确定度评定指引。这不仅有利于提升实验室间比对结果的可靠性,也为各国合格评定制度(如中国的CCC认证、欧盟的CE标志等)中对耳机产品声学性能的检测提供了更为坚实的依据。5.3对消费者的权益保障作用消费者是标准最终的服务对象。通过统一、科学的测量方法,消费者可以在不同品牌和型号之间进行有意义的性能比较,避免被夸大或片面的宣传所误导。最大声压级限制和主动降噪性能等指标的明确化,也有助于保护消费者的听力健康和使用安全。六、结论与展望IEC60268-7:2025CMV的正式发布,是全球音响系统设备标准化进程中的一个重要里程碑。该标准立足耳机和入耳式耳机行业技术发展的最前沿,对术语定义、测量条件、电声性能测试方法、主动降噪评估、无线与电池性能以及安全协调等方面进行了全面更新和完善。特别是CMV注释版本的推出,极大增强了标准使用者对修订意图和技术背景的理解能力,有助于标准在更大范围内得到准确贯彻和有效实施。展望未来,随着人工智能音频处理、自适应声学校准、健康监测传感器集成以及增强现实/虚拟现实音频等技术的持续发展,耳机产品将不再仅仅是一个电声换能器件,而逐步演变为集感知、计算、交互于一体的智能穿戴终端。这一趋势对标准化工作提出了更高的要求:一是需要进一步研究主观听感与客观指标之间的映射模型,推动“以人为中心”的音频质量评价方法走向成熟;二是需要加强与人工智能伦理、数据隐私安全等新兴标准领域的交叉协调;三是需要关注耳机产品的可回收性、材料环境足迹等全生命周期环境属性。可以预见,IEC60268-7标准将持续迭代演进,在全球耳机产业的技术治理体系中发挥更加核心的引领作用。中国作为全球最大的耳机生产国和消费市场之一,应进一步加强在IEC框架下的技术提案力度,推动更多具有中国自主知识产权的测试方法和评价模型成为国际标准,为全球音响行业的可持续发展贡献中国方案。参考文献[1]IEC60268-7:2025CMV,Soundsystemequipment-Part7:Headphonesandearphones[S].Geneva:IEC,2025.[2]IEC60268-7:2018,Soundsystemequipment-Part7:Headphonesandearphones[S].Geneva:IEC,2018.[3]IEC62368-1:2023,Audio/video,informationandcommunicationtechnologyequipment-Part1:Safety
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