進出口音視頻產(chǎn)品能效測試技術(shù)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(chǎn)品是我國最早對外開放的一類產(chǎn)品，在改革開放初期，國內(nèi)對高質(zhì)量的進口音視頻產(chǎn)品需求很大，進口量每年遞增。之后隨著我國音視頻產(chǎn)業(yè)對外開放程度不斷深化，加上多年來的技術(shù)引進、合資和開發(fā)等一系列措施，我國的音視頻產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展，在20世紀(jì)90年代后期，中國制造的中高檔音視頻產(chǎn)品也開始出口并在國際市場上嶄露頭角。隨著世界經(jīng)濟一體化運動的發(fā)展以及中國加入WTO，世界電子電器制造業(yè)加快向中國轉(zhuǎn)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(chǎn)國。

但是由于我國音視頻產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)落后于發(fā)達國家，導(dǎo)致出口曾蒙受巨大的經(jīng)濟損失。2009年歐盟委員會公布了2009/125/EC《確立能源相關(guān)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)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(nèi)企業(yè)出口的新技術(shù)壁壘。因此，迫切地需要制定音視頻產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及國內(nèi)存在問題

1.1 國外研究現(xiàn)狀

當(dāng)前全世界國家為應(yīng)對能源危機和降低溫室效應(yīng)，都在積極采取各種相應(yīng)措施，以美國、日本、歐盟為代表的發(fā)達國家在提高能源效率方面有著豐富的經(jīng)驗，其節(jié)能理論與技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)（MEPS）計劃，韓國《合理用能法規(guī)》與《能源效率標(biāo)準(zhǔn)和能效等級標(biāo)識規(guī)定》。

待機能耗為各發(fā)達國家能耗標(biāo)準(zhǔn)的重點測試參數(shù)。降低待機能耗不僅意味著消費者節(jié)省用電開支，更直接減少了能源浪費和環(huán)保壓力。據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)統(tǒng)計，待機能耗已占民用電力消耗的3%～13%，約占總發(fā)電量的2%。因此，國際能源署推出了到2010年將所有產(chǎn)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(fā)達國家積極響應(yīng)這一計劃，先后制定產(chǎn)品待機能耗標(biāo)準(zhǔn)，限定待機能耗指標(biāo)。

對平板電視，歐盟和美國等國除關(guān)注待機能耗外，還十分關(guān)注開機功耗。

（1）歐盟現(xiàn)行有關(guān)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(shù)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(jiān)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(guī)定的電視機或電視監(jiān)視器開機功耗限定值

2）待機/關(guān)機功耗

①從2010年7月7日

（A）關(guān)機功耗

所有關(guān)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?；蛘咧挥行畔@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(guān)機功耗

所有關(guān)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(guān)，此開關(guān)關(guān)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(guān)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?；蛘咧挥行畔@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(guān)閉功能

電視機必須提供以下功能：

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

（b）自動關(guān)機前，電視機要給出告警信息，此功能必須為缺省設(shè)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(tài)應(yīng)為銷售時的默認(rèn)待機狀態(tài)。

3）關(guān)機功耗限定值

關(guān)機功耗限定值見表3。

表3 能源之星對于電視機的關(guān)機功耗限定值

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

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

2004年8月13日，國家發(fā)改委和國家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布《能源效率標(biāo)識管理辦法》，2005年3月1日能效標(biāo)識制度開始在我國施行。到2010年10月15日為止，國家相關(guān)部門先后發(fā)布了7批，共23類產(chǎn)品實施能源標(biāo)識，涉及家用電器、工業(yè)設(shè)備、照明設(shè)備以及辦公設(shè)備等眾多領(lǐng)域，但音視頻產(chǎn)品中只有平板電視列入第7批能效標(biāo)識產(chǎn)品名單，《能源效率標(biāo)識管理辦法》還沒有落實到大多數(shù)音視頻產(chǎn)品上。

我國現(xiàn)行的能效標(biāo)準(zhǔn)都屬于現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)，能效指標(biāo)通常以目前大多數(shù)制造商正在生產(chǎn)的產(chǎn)品的能效水平為參考，以淘汰5%～10%的低效產(chǎn)品為原則，與絕大多數(shù)發(fā)達國家普遍采用的能效標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定水平相比明顯偏低。我國與發(fā)達國家的能效檢測技術(shù)及能效評價體系相比也存在一些差距。音視頻產(chǎn)品產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)滯后于該類產(chǎn)品的科技發(fā)展水平。如針對音響產(chǎn)品和DVD/VCD產(chǎn)品，至今沒有相關(guān)能效的國家標(biāo)準(zhǔn)和SN標(biāo)準(zhǔn)，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(jié)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(guī)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(biāo)準(zhǔn)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(guī)定。而歐盟針對能耗產(chǎn)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(guī)定。

2 檢測技術(shù)

音視頻產(chǎn)品的節(jié)能檢測技術(shù)是能效法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)支撐。下面以音響產(chǎn)品為例進行探討。

2.1 試驗方法

2.1.1 試驗條件

環(huán)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(wěn)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(tài)下的能耗

1）接通測試設(shè)備的電源，調(diào)節(jié)并確認(rèn)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(shè)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(diào)節(jié)裝置設(shè)置在工廠缺省設(shè)置狀態(tài)；

3）設(shè)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(shù)；

4）用遙控裝置或通/斷開關(guān)使被測樣品進入待機狀態(tài)；

5）當(dāng)功率計的讀數(shù)穩(wěn)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(shù)據(jù)和環(huán)境條件；如果功率計的讀數(shù)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(shù)據(jù)和環(huán)境條件；

6）如果被測樣品存在不同的待機方式，測試應(yīng)該在能耗最大的待機狀態(tài)下進行。

（2）關(guān)閉方式下的能耗

1）接通測試設(shè)備的電源并把被測樣品連接到測試設(shè)備；

2）確認(rèn)或調(diào)節(jié)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(guān)設(shè)為“通”，5min后將開關(guān)設(shè)為“斷”；

5）當(dāng)功率計的讀數(shù)穩(wěn)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(shù)據(jù)和測試環(huán)境條件；如果功率計的讀數(shù)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(shù)據(jù)和測試環(huán)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(xù)時間

單位時間能耗用W表示，精確到0.1W。

2.2 測試結(jié)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(chǎn)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(shù)企業(yè)對音響產(chǎn)品的節(jié)能很不重視，沒有采用節(jié)能理念設(shè)計產(chǎn)品。一個深層次的原因是沒有音響能效節(jié)能的市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。

從測試結(jié)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(shù)（60%）裝有機械全斷開關(guān)，如果不使用時采用關(guān)掉開關(guān)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(shù)無機械全斷開關(guān)，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(yán)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(chǎn)品的測試與研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀不容樂觀，只有22.8%的音響產(chǎn)品待機功耗小于1W，而許多音響日常處于待機狀態(tài)，音響產(chǎn)品至今沒有發(fā)布能效的國家標(biāo)準(zhǔn)和SN標(biāo)準(zhǔn)，因此SN標(biāo)準(zhǔn)的制定刻不容緩。

（2）對音響關(guān)機功耗檢測情況說明

測試含有全斷開關(guān)的音響關(guān)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(chǎn)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(biāo)差距很大，主要原因是音響能效標(biāo)準(zhǔn)的缺失。必須盡快制定音響的SN標(biāo)準(zhǔn)，使企業(yè)在設(shè)計產(chǎn)品時有所依據(jù)，以防止國外形成技術(shù)壁壘時措手不及而導(dǎo)致出口受限。

3 應(yīng)對國外音視頻產(chǎn)品能效技術(shù)壁壘研究

3.1 設(shè)計能力

近年來，在國家的大力支持下，通過與發(fā)達國家著名品牌合資，以及引進吸收國外先進技術(shù)與生產(chǎn)線，中國音視頻產(chǎn)品技術(shù)先進性及設(shè)計能力不斷提高，生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新取得了一定進步。但在核心技術(shù)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)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(chǎn)量有90%以上是由中國生產(chǎn)，但DVD技術(shù)研究領(lǐng)先的企業(yè)均為日系或歐美系企業(yè)，這些企業(yè)憑借核心技術(shù)上的優(yōu)勢，獲得大部分的利潤。中國企業(yè)應(yīng)加大核心技術(shù)研發(fā)投入，不能一味考慮成本核算而受制于人。

3.2 檢測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)

目前國際競爭中，出現(xiàn)了一種新動向，就是把技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與知識產(chǎn)權(quán)保護相結(jié)合，形成新的技術(shù)壟斷聯(lián)盟，借助技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的特殊地位，強化相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的保護；借助知識產(chǎn)權(quán)的專有性，實現(xiàn)對某些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)事實上的壟斷，以追求最大經(jīng)濟利益。

擁有某一產(chǎn)品制標(biāo)權(quán)就占據(jù)這個產(chǎn)業(yè)相應(yīng)領(lǐng)域的話語權(quán),但中國研發(fā)投入少，創(chuàng)新能力弱，導(dǎo)致中國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作滯后于發(fā)達國家。技術(shù)發(fā)達國家設(shè)置了大量的技術(shù)性貿(mào)易壁壘，形成了高準(zhǔn)入門檻。因此，一方面必須及時研究跟進發(fā)達國家能效標(biāo)準(zhǔn)，使我國的出口音視頻產(chǎn)品能達到發(fā)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(chǎn)品提出我國的能效標(biāo)準(zhǔn)和要求。

4 結(jié)束語

目前國家質(zhì)檢總局已將電視、音響、DVD產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)列入制標(biāo)計劃，已按計劃制定了電視、音響、DVD的能效SN標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法，如《進出口音視頻設(shè)備檢驗技術(shù)要求 彩色電視機的能效》、《進出口音視頻設(shè)備檢驗技術(shù)要求 音響的能效》、《進出口音視頻設(shè)備檢驗技術(shù)要求 DVD的能效》。其中電視能效SN標(biāo)準(zhǔn)彌補了GB 24850-2010的不足，參考?xì)W美電視能效標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)參考IEC 62087-2008[6]和歐美對電子產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)的制定填補了音響檢測與評價參數(shù)方面的空白。以上3個SN標(biāo)準(zhǔn)的制定為我國音視頻產(chǎn)品的能效制度建設(shè)提供了技術(shù)支持，可以幫助出口企業(yè)提升音視頻產(chǎn)品能效水平，應(yīng)對國外能效技術(shù)壁壘的措施，促進我國相關(guān)產(chǎn)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(jié)能評價值[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

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