進出口音視頻產品能效測試技術研究

何鸝潁

（北京出入境檢驗檢疫局，北京 100176）

0 引 言

音視頻產品是我國最早對外開放的一類產品，在改革開放初期，國內對高質量的進口音視頻產品需求很大，進口量每年遞增。之后隨著我國音視頻產業對外開放程度不斷深化，加上多年來的技術引進、合資和開發等一系列措施，我國的音視頻產業得到了迅速發展，在20世紀90年代后期，中國制造的中高檔音視頻產品也開始出口并在國際市場上嶄露頭角。隨著世界經濟一體化運動的發展以及中國加入WTO，世界電子電器制造業加快向中國轉移，目前我國電視機、DVD視盤機等出口均居全球首位，我國已成為世界上最大的電子電器生產國。

但是由于我國音視頻產品節能技術落后于發達國家，導致出口曾蒙受巨大的經濟損失。2009年歐盟委員會公布了2009/125/EC《確立能源相關產品生態設計要求的框架》（簡稱ErP指令），并于2009年11月20日起正式實施，取代EuP指令。美國能源之星也公布了新版本Program Requirementsfor Televisions Eligibility Criteria Version 4.1與Version 5.1，已成為國內企業出口的新技術壁壘。因此，迫切地需要制定音視頻產品能效標準與檢測方法。

1 國內外研究現狀及國內存在問題

1.1 國外研究現狀

當前全世界國家為應對能源危機和降低溫室效應，都在積極采取各種相應措施，以美國、日本、歐盟為代表的發達國家在提高能源效率方面有著豐富的經驗，其節能理論與技術研究一直處于世界前列，已制定并實施了多項先進的能效法案，如美國的《能源政策與效率法案》（EPACT法令），日本《能源保護法》，歐盟ErP指令2009/125/EC，澳大利亞政府強制能效標準（MEPS）計劃，韓國《合理用能法規》與《能源效率標準和能效等級標識規定》。

待機能耗為各發達國家能耗標準的重點測試參數。降低待機能耗不僅意味著消費者節省用電開支，更直接減少了能源浪費和環保壓力。據國際權威機構統計，待機能耗已占民用電力消耗的3%～13%，約占總發電量的2%。因此，國際能源署推出了到2010年將所有產品的待機能耗降到1W以下的“1W計劃”。歐美、日本、澳大利亞等發達國家積極響應這一計劃，先后制定產品待機能耗標準，限定待機能耗指標。

對平板電視，歐盟和美國等國除關注待機能耗外，還十分關注開機功耗。

（1）歐盟現行有關電視能效的主要有ErP指令2009/125/EC中指令項目Commission Regulation（EC）No 642/2009 of 22 July 2009。此指令項目有如下技術要求[1]：

1）開機功耗

可視熒屏面積為A（單位dm2）的電視機或電視監視器，其開機功耗限定值見表1。

表1 歐盟ErP指令2009/125/EC中規定的電視機或電視監視器開機功耗限定值

2）待機/關機功耗

①從2010年7月7日

（A）關機功耗

所有關機模式下的功耗不得超過1.0W。

（B）待機功耗

只有待機模式的電視在待機模式下的功耗不得超過1.0W。

除待機模式外，還有信息顯示模式的，其組合待機+功耗信息顯示模式功耗不得超過2.0W。或者只有信息顯示模式的電視機，其信息顯示模式功耗不得超過2.0W。

②從2011年8月20日

（A）關機功耗

所有關機模式下的功耗不得超過0.30W，除非電視機有一非常明顯的開關，此開關關閉時，電視機的功耗不超過0.01 W，這樣的電視機在所有其他的關機模式下的功耗不得超過0.50W。

（B）待機功耗

只有待機模式的電視在待機模式下的功耗不得超過0.5W。

除待機模式外，還有信息顯示模式的，其組合待機+功耗信息顯示模式功耗不得超過2.0W。或者只有信息顯示模式的電視機，其信息顯示模式功耗不得超過1.0W。

（C）自動電源關閉功能

電視機必須提供以下功能：

（a）如果連續4h沒有任何人對電視機進行任何操作，電視機要自動轉化為待機模式或關閉模式，或者功耗不超過在待機模式或關閉模式下功耗限定值的任何模式。

（b）自動關機前，電視機要給出告警信息，此功能必須為缺省設置。

（2）美國能源之星能效限定值（以平板電視為例）[2-3]

1）開機功率限定值

能源之星對于電視機的開機功率的要求詳見表2，其中可視屏面積為A。

表2 能源之星對于電視機開機功耗限定值1-2）

2）待機功率限定值

待機功率限定值為1.0W，且該最低功耗待機狀態應為銷售時的默認待機狀態。

3）關機功耗限定值

關機功耗限定值見表3。

表3 能源之星對于電視機的關機功耗限定值

1.2 國內研究現狀

1998年1月1日《中華人民共和國節約能源法》頒布實施，中國正式開始實施節能產品認證制度，只有通過節能認證，企業才可有資格進入政府采購目錄。

2004年8月13日，國家發改委和國家質檢總局聯合發布《能源效率標識管理辦法》，2005年3月1日能效標識制度開始在我國施行。到2010年10月15日為止，國家相關部門先后發布了7批，共23類產品實施能源標識，涉及家用電器、工業設備、照明設備以及辦公設備等眾多領域，但音視頻產品中只有平板電視列入第7批能效標識產品名單，《能源效率標識管理辦法》還沒有落實到大多數音視頻產品上。

我國現行的能效標準都屬于現狀標準，能效指標通常以目前大多數制造商正在生產的產品的能效水平為參考，以淘汰5%～10%的低效產品為原則，與絕大多數發達國家普遍采用的能效標準設定水平相比明顯偏低。我國與發達國家的能效檢測技術及能效評價體系相比也存在一些差距。音視頻產品產品的能效標準已經滯后于該類產品的科技發展水平。如針對音響產品和DVD/VCD產品，至今沒有相關能效的國家標準和SN標準，對于電視機，GB 12021.7-2005《彩色電視廣播接收機能效限定值及節能評價值》[4]只對彩電（主要是CRT電視）的待機能耗做出了具體規定，但并沒有涵蓋平板電視的開機功耗。2010年12月1日正式實施的平板電視能效標準GB 24850-2010《平板電視能效限定值及能效等級》[5]也并未對平板電視的開機功耗限值直接作出規定。而歐盟針對能耗產品頒布的ErP指令2009/125/EC[1]和美國能源之星[2-3]，明確對平板電視的開機功耗限值作出規定。

2 檢測技術

音視頻產品的節能檢測技術是能效法規和標準的技術支撐。下面以音響產品為例進行探討。

2.1 試驗方法

2.1.1 試驗條件

環境溫度：15～35℃

相對濕度：45%～75%

大氣壓力：86～106kPa

交流電源電壓：（220±6.6）Vrms，頻率（50±1）Hz

2.1.2 測量儀器

穩壓電源總諧波失真≤3%；

功率計精度±0.02W，峰值因子≥5。

2.1.3 檢測方法

（1）待機狀態下的能耗

1）接通測試設備的電源，調節并確認電源輸出符合要求；

2）按照音響制造商的說明書進行安裝與連線，接通樣品的電源，按照音響制造商的說明書要求進行設置，檢查被測樣品是否能正常工作；如果無說明書，則將所有用戶調節裝置設置在工廠缺省設置狀態；

3）設置功率計的電流量程，選定的最大量程值乘以峰值因子必須大于峰值電流讀數；

4）用遙控裝置或通/斷開關使被測樣品進入待機狀態；

5）當功率計的讀數穩定后（波動范圍<最大值的5%），開始測試，測量時間不少于5min，記錄測試數據和環境條件；如果功率計的讀數波動范圍>最大值的5%，則測量平均功率或累計能耗，測量時間不少于5 min且為2個或多個波動周期時間，記錄測試數據和環境條件；

6）如果被測樣品存在不同的待機方式，測試應該在能耗最大的待機狀態下進行。

（2）關閉方式下的能耗

1）接通測試設備的電源并把被測樣品連接到測試設備；

2）確認或調節電源輸出使其符合要求；

3）檢查被測樣品是否正常工作；

4）將被測樣品的電源開關設為“通”，5min后將開關設為“斷”；

5）當功率計的讀數穩定后（波動范圍<最大值的5%），開始測試，測量時間不少于5min，記錄測試數據和測試環境條件；如果功率計的讀數波動范圍>最大值的5%，則測量平均功率或累計能耗，測量時間不少于5min且為2個或多個波動周期時間，記錄測試數據和測試環境條件。

（3）單位時間能耗計算方法

單位時間能耗＝實測能耗/測量的持續時間

單位時間能耗用W表示，精確到0.1W。

2.2 測試結果

該研究課題檢測了40余臺音響樣機，涉及33個品牌，覆蓋了許多出口和市場上高中低檔品牌。

檢測音響按額定功率分布為：額定功率＜50 W的占55%；50 W≤額定功率＜100 W的占25%；100 W≤額定功率＜150 W的占7.5%；額定功率≥150W的占12.5%。

（1）對音響待機功耗檢測情況說明如表4所示。

表4 音響待機功耗實測值分布

從表4可以看出，音響產品的待機功耗不容樂觀，待機功耗≤1W的不到有待機功能音響的23%，待機功耗≤2 W的不到有待機功能音響的43%，說明目前大多數企業對音響產品的節能很不重視，沒有采用節能理念設計產品。一個深層次的原因是沒有音響能效節能的市場準入標準。

從測試結果看，大功率音響（額定功率≥150W）的待機功耗較高（>3 W），但大多數（60%）裝有機械全斷開關，如果不使用時采用關掉開關的方式，對電能的浪費還能得到控制。小功率音響（額定功率<50W）大多數無機械全斷開關，待機功耗尤為重要。

額定功率<50W音響待機功耗如表5所示。

表5 額定功率<50W音響待機功耗實測值分布

從表5可以看出，在額定功率<50 W有待機功能音響中，有90%的音響待機功耗不能達到1 W的要求，70%的音響待機功耗超過2W，這非常嚴重。因為進入家庭的大多為額定功率<50 W的組合音響，超高的待機功耗帶來能源的極大浪費。

通過對大量音響產品的測試與研究，發現現狀不容樂觀，只有22.8%的音響產品待機功耗小于1W，而許多音響日常處于待機狀態，音響產品至今沒有發布能效的國家標準和SN標準，因此SN標準的制定刻不容緩。

（2）對音響關機功耗檢測情況說明

測試含有全斷開關的音響關機能耗均<0.3 W（即<0.008kWh/d）。

通過這次的摸底試驗，證實了我國大部分音響產品的待機能耗距國際能源署以及歐盟與美國的1W待機能耗的目標差距很大，主要原因是音響能效標準的缺失。必須盡快制定音響的SN標準，使企業在設計產品時有所依據，以防止國外形成技術壁壘時措手不及而導致出口受限。

3 應對國外音視頻產品能效技術壁壘研究

3.1 設計能力

近年來，在國家的大力支持下，通過與發達國家著名品牌合資，以及引進吸收國外先進技術與生產線，中國音視頻產品技術先進性及設計能力不斷提高，生產企業技術創新取得了一定進步。但在核心技術和關鍵環節上落后國際先進水平，核心元器件和軟件仍沒有擺脫受制于人的局面。如目前全球DVD產量有90%以上是由中國生產，但DVD技術研究領先的企業均為日系或歐美系企業，這些企業憑借核心技術上的優勢，獲得大部分的利潤。中國企業應加大核心技術研發投入，不能一味考慮成本核算而受制于人。

3.2 檢測技術和標準

目前國際競爭中，出現了一種新動向，就是把技術標準與知識產權保護相結合，形成新的技術壟斷聯盟，借助技術標準的特殊地位，強化相關知識產權的保護；借助知識產權的專有性，實現對某些技術標準事實上的壟斷，以追求最大經濟利益。

擁有某一產品制標權就占據這個產業相應領域的話語權,但中國研發投入少，創新能力弱，導致中國技術標準化工作滯后于發達國家。技術發達國家設置了大量的技術性貿易壁壘，形成了高準入門檻。因此，一方面必須及時研究跟進發達國家能效標準，使我國的出口音視頻產品能達到發達國家能效要求；另一方面，必須盡快完善我國能效評價體系，對進口音視頻產品提出我國的能效標準和要求。

4 結束語

目前國家質檢總局已將電視、音響、DVD產品能效標準列入制標計劃，已按計劃制定了電視、音響、DVD的能效SN標準與檢測方法，如《進出口音視頻設備檢驗技術要求 彩色電視機的能效》、《進出口音視頻設備檢驗技術要求 音響的能效》、《進出口音視頻設備檢驗技術要求 DVD的能效》。其中電視能效SN標準彌補了GB 24850-2010的不足，參考歐美電視能效標準定出我國開機功耗的測試方法和限定值；音響和DVD能效SN標準參考IEC 62087-2008[6]和歐美對電子產品的能效要求制定了測試方法和能效限定值，尤其是音響能效SN標準的制定填補了音響檢測與評價參數方面的空白。以上3個SN標準的制定為我國音視頻產品的能效制度建設提供了技術支持，可以幫助出口企業提升音視頻產品能效水平，應對國外能效技術壁壘的措施，促進我國相關產品的出口。

[1] ErP Directive 2009/125/EC，Commission regulation（EC）No 642/2009 of 22 July 2009[S].Official Journal of The European Union，L 191，2009：42-52.

[2] ENERGY STAR.Program requirements for televisions eligibility criteria version 5.1[S].

[3] ENERGY STAR.Program requirements for televisions eligibility criteria version 4.1[S].

[4]GB 12021.7—2005彩色電視廣播接收機能效限定值及節能評價值[S].北京：中國標準出版社，2005.

[5]GB 24850—2010平板電視能效限定值及能效等級[S].北京：中國標準出版社，2010.

[6] IEC 62087—2008Methods of measurement for the power consumption of audio,video and related equipment[S].