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中国、欧盟对发声玩具的噪音测试要求

2017-03-10 編輯組 CN玩具技術交流


发出声响的玩具常常可以快速吸引孩子的注意。但是越来越多的噪音大的玩具出现,一些玩具枪、劣质奥特曼等都会发出非常刺耳的声响,这对对婴幼儿的听力危害是很大的。


 

瑞典一家科研机构在一份报告中说,尽管目前还不能准确地测出婴儿、幼儿对声音的灵敏度,但有证据表明,孩子们对声音的感应要比成年人灵敏。如果儿童玩具发出很大声响,就可能会给婴儿带来灾难性的后果。有些幼儿玩的冲锋枪、大炮、坦克车等玩具,在10厘米之内,噪音会达到80分贝以上。


专家们普遍认为凡是超过90分贝的声音就可能造成听力永久性损伤,而一些玩具的声音已经超过了100分贝。这些吵闹的玩具包括:小喇叭(85到110分贝)、步话机(近耳玩具噪音超过70分贝)、玩具枪(超过125分贝)、挤压玩具(90到110分贝)、乐器(超过90分贝)、带发动机的玩具、以及任何带有短促尖利声音的玩具。”


噪音大小的衡量标准是用分贝为单位,

我们日常普通谈话声为30~40分贝

高声说话为80分贝以上

大声喧哗或高音喇叭为90分贝。


  • 40分贝以下的声音对儿童无不良影响;

  • 超过70分贝的噪音会对小儿的听觉系统造成损害;

  • 当达到80分贝时,儿童就会感到吵闹难受;

  • 如果噪音经常达到80分贝,儿童会产生头痛、头昏、耳鸣、情绪紧张、记忆力减退等症状。

  • 婴幼儿的健康成长,需要安静舒适的环境,如果长期受到噪音刺激,会变得容易出现激动、缺乏耐受性、睡眠不足、注意力不集中等表现。

 

我国对七种类型儿童玩具(例如载人电动玩具车、弹簧发声玩具、惯性玩具等)噪声的声级进行了测试,测试结果令我们非常惊讶:


  • 玩具机动车发出的噪声在10公分距离内为82~100分贝。

  • 大型音乐枪在100公分距离内的噪声值为74~107分贝,最大可达130~140分贝。

  • 一种经过挤压会吱吱叫的空气压缩玩具在10公分距离内的音量可达78~108分贝。

  • 鞭炮在3米距离以内的平均噪声值达125~156分贝。

  • 其中载人电动玩具车的声级最高,达74~97dB(分贝)。这类玩具车多出现在公园游乐场所。

  • 惯性儿童玩具的声级最低,为52~81dB。但是大部分儿童玩具的声级都超过了60dB


  这些提醒我们年轻的父母,在给孩子选择玩具时,一定要注意婴幼儿的身心发展和健康,玩具发出的声音要控制在70分贝以下,平时要尽量避免婴幼儿长时间在燃放爆竹、高音喇叭、电钻等高噪音环境,少玩音量高的玩具。多吃粗粮、花生、大豆及鱼、肉、蛋、乳等富含B族维生素及蛋白质的食品。我们同时也呼吁,玩具厂家尽量生产一些低噪音的,适合儿童身心健康的玩具。



 

玩具公司如何保证玩具声音的“安全”?

 

为保证玩具的安全卫生,保障孩子生命健康安全,国家质检总局、国家认监委按照国家有关法律法规的规定,决定自2006年3月1日起,对国产玩具实施国家强制性产品认证,其中包括噪音检测,检测合格的玩具都会被标上“CCC”和“GB6675”安全认证符号,才允许销售。虽然大多数玩具生产商都在遵循“玩具在距离孩子耳朵约10英寸时音量不能超过90分贝(相当于刈草机的音量)”的原则,但遗憾的是没有强制他们在玩具包装上标注音量强度。所以专家提醒大家,对有声音的玩具还是应该提高警惕,不仅是那些带有警报的,震耳欲聋的玩具会影响孩子的听觉,一些普通的发声玩具,比如一本电子读物,如果距离耳朵过近,也会大大超出安全的音量。

 

进口玩具的噪音问题是否有标准衡量?

 

进口玩具通常遵循的是《欧洲玩具安全标准》,其中也包括玩具噪音检测标准,普通发声玩具噪音不得超过85分贝,雷管类玩具噪音不得超过125分贝。合格的产品会印有“EN71”安全认证(英国:BS5665,法国:NF51-202)。其实,很多国产玩具已经和国际接轨,获得此项认证。

 

很多玩具在设计时为了增加对儿童的听觉器官的剌激或增加吸引力,在玩具上设计了发出声响的功能,如可以演奏动昕的音乐,模拟动物、车辆发出的声音等。但有的玩具由于其发出的声响过大,可能会对儿童的听力造成不可逆转的伤害,甚至丧失听觉。


所以EN 71-1:2014中第4章的4.20部分对玩具发出的声音做出了规定。



表1:A级权时间平均发射生涯水平限制Lpa,假定使用距离及测量距离:


玩具类型暴露分组最差状况使用距离(cm)测量距离(cm)测量距离上的限制(db)
近耳玩具12.55060
22.55065
32.55070
桌面或地板玩具12.55080
22.55085
32.55090
手持玩具12.55080
22.55085
32.55090
带有耳机或者耳塞的玩具1
使用耳道模拟测量后修正为为等效自由场声压水平
摇铃22.55085
挤压玩具22.55085
拖拉玩具12.55080 *
22.55085 *
32.55090 *
击打玩具22.55085
吹气玩具22.55085
32.55090
火药帽玩具32.55090
语音玩具12.55080
22.55085
32.55090

*. 此限制值的使用时间级权F测量的A级权最大发射声压水平LaFmax.


表 2 :C级权峰值发射声压水平限制,最差状况使用距离及测量距离:


玩具类型最差状况使用距离(cm)测量距离(cm)测量距离上的限制(db)
近耳玩具2.550110
桌面或地板玩具2.550110
手持玩具2.550110
带有耳机或者耳塞的玩具使用耳道模拟测量后修正为为等效自由场声压水平使用耳道模拟测量后修正为为等效自由场声压水平
摇铃2.550110
挤压玩具2.550110
拖拉玩具2.550110
击打玩具2.550130
吹气玩具2.550110
火药帽玩具2.550125
语音玩具2.550110




 

以上要求不适用于下列产品:

  • 口动玩具,即声音的大小由儿童吹动力决定的玩具(如:哨子和仿制乐器如喇叭、长笛);

  • 儿童启动玩具,指由儿童肌肉力量决定声音大小的玩具(如:木琴、钟、鼓)。但以上要求适用于摇动声响和挤压玩具;

  • 放音机、CD机和其他类似电子玩具。如该类玩具有头戴受话器或耳机,则该产品符合以上对应的技术要求。

 

 

因此,生产企业要强化第一责任人意识,提高风险预判能力。必须吃透相关进口国的玩具质量标准,了解警示通报及召回动态。企业尤其要注意玩具的外观设计,对不能自行判断和检测的项目,要及时送至有资质的实验室进行检测,消除质量隐患。



测量及其仪器介绍




    1

    声级计(  Level Met)是最基本的噪声测量仪器,作为不同于等客观电子仪表。在把声信号转换成电信号时,可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性;对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同时改变频率特性的强度特性。属于主观性的电子仪器。


    2

    数字噪音计tes1351b分贝仪由传声器将声音转换成,再由变换阻抗,使传声器与匹配。放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行 ( 或外接 ) ,然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到 ( 或外按电平 ) ,在指示表头上给出的数值。

    传声器

    传声器是把信号转变为电压信号的装置,也称之为话筒,它是声级计的传感器。常见的传声器有晶体式、式、动圈式和电容式数种。

    动圈式传声器由振动膜片、可动线圈、和变压器等组成。振动膜片受到声波压力以后开始振动,并带动着和它装在一起的可动线圈在磁场内振动以产生。该电流根据振动膜片受到声波压力的大小而变化。声压越大,产生的电流就越大,声压越小,产生的电流也越小。

    电容式传声器主要由金属膜片和靠得很近的组成,实质上是一个平板电容。金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板,当膜片受到声压作用时,膜片便发生变形,使两个极板之间的距离发生了变化,于是改变了电容量,位测量电路中的电压也发生了变化,实现了将声压信号转变为电压信号的作用。电容式传声器是中比较理想的传声器,具有大、平直、灵敏度高和在一般测量环境下稳定性好等优点,因而应用广泛。由于电容式传声器很高,因而需要通过前置放大器进行阻抗变换,前置放大器装在声级计内部靠近安装电容式传声器的部位。

    放大器

    一般采用两级放大器,即输入放大器和输出放大器,其作用是将微弱的电信号放大。输入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输出信号衰减量的,以便使表头指针指在适当的位置。输入放大器使用的哀减器调节范围为测量低端,输出放大器使用的衰减器调节范围为测量高端。许多声级计的高低端以 70dB 为界限。

    计权网络

    数字噪音计victor824c分贝仪为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性,在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性,把修正为与听感近似值的网络,这种网络叫作网络。通过计权网络测得的,已不再是客观的声压级(叫线性声压级),而是经过听感修正的声压级,叫作计权声级或

    计权(又叫加权)参数是在对曲线进行了一些加权处理后测得的参数,以区别于平直频响状态下的不计权参数。例如信噪比,按照定义,我们在额定的信号电平下测出噪声电平(可以是功率,也可以是电压、电流),额定电平与噪声电平之比就是信噪比,如果是值,则计算二者之差。这是不计权信噪比。不过,由于人耳对各频段噪声的是不一样的,对 3kHz 左右的中频最灵敏,对低频和高频则差一些,因此不计权信噪比未必与人耳对噪声大小的主观感觉能很好的吻哈。

    如何将测量值与主观听感统一起来呢?于是就有了均衡网络,或者叫加权网络,对低频和高频都加以适度的衰减,这样中频便更突出。把这种加权网络接在被测器材和之间,于是器材中频噪声的影响就会被该网络“放大”,换言之,对听感影响最大的中频噪声被赋予了更高的权重,此时测得的信噪比就叫计权信噪比,它可以更真实地反映人的主观听感。

    根据所使用的计权网不同,分别称为 A 声级、 B 声级和 C 声级,单位记作 dB(A) 、 dB(B) 和 dB(C) 。 A 计权声级是模拟人耳对 55dB 以下低强度噪声的, B 计权声级是模拟 55dB 到 85dB 的中等强度噪声的频率特性, C 计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度, A 衰减最多, B 次之, C 最少。 A 计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性,因此是目前世界上中应用最广泛的一种 , 许多与噪声有关的国家规范都是按 A 声级作为指标的,但由于A计权所依据的灯响曲线经过多次修正后发生了很大的变化,A计权的地位也正逐渐下降,目前比较流行的计权标准包括NR,NC灯标准。

    检波器和指示表头

    作用是把迅速变化的电压信号转变成变化较慢的信号。这个直流电压的大小要正比于输入信号的大小。根据测量的需要,检波器有峰值检波器、平均值检波器和检波器之分。峰值检波器能给出一定时间间隔中的最大值,平均值检波器能在一定时间间隔中测量其绝对平均值。脉冲声需要测量它的峰值外,在多数的噪声测量中均是采用均方根值检波器。

    均方根值检波器能对进行平方、平均和开方,得出电压的均方根值,最后将电压信号输送到指示表头。目前,测量噪声用的声级计,表头响应按灵敏度可分为四种:

    (1) “慢”。表头为 1000 ms ,—般用于测量,测得的数值为

    (2) ”快”。表头时间常数为 125ms ,一般用于测量波动较大的不稳态噪声和等。快档接近人耳对声音的反应。

    (3) “脉冲或脉冲保持”。表针为 35ms ,用于测量持续时间较长的,如、按锤等,测得的数值为最大有效值。

    (4) “峰值保持”。表针上升时间小于 20ms .用于测量持续时间很短的脉冲声,如枪、炮和爆炸声,测得的数值是峰值.即最大值。

    3

    根据声级计整机灵敏度区分,声级计分类有两类方法:一类是普通声级计,它对传声器要求不太高。和频响平直范围较狭,一般不配置相联用;另一类是精密声级计,其传声器要求频响宽,灵敏度高,长期稳定性好,且能与各种带通滤波器配合使用,放大器输出可直接和电平记录器、录音机相联接,可将噪声讯号显示或贮存起来。如将精密声级计的传声器取下,换以输入转换器并接就成为可作振动测量。

    近年来又有人将声级计分为四类,即0型、1型、2型和3型。它们的精度分别为±0.4分贝、±0.7分贝、±1.0分贝和±1.5分贝。

    声级计是噪声测量中最基本的仪器。声级计一般由、放大器、网络以及有效值指示表头等组成。声级计的工作原理是:由传声器将声音转换成电信号,再由前置放大器变换阻抗,使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行频率计权(或外接滤波器),然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到有效值检波器(或外按电平),在指示表头上给出的数值。

    声级计中的频率计权网络有A、B、C三种标准计权网络。A网络是模拟人耳对中40方纯音的响应,它的曲线形状与340方的等响曲线相反,从而使电信号的中、低频段有较大的衰减。B网络是模拟人耳对70方纯音的响应,它使电信号的低频段有一定的衰减。C网络是模拟人耳对100方纯音的响应,在整个声频范围内有近乎平直的响应。 声级计经过频率计权网络测得的声压级称为声级,根据所使用的计权网不同,分别称为、B声级和C声级,单位记作dB(A)、dB(B)和dB(C)。 

    目前,测量噪声用的声级计,表头响应按灵敏度可分为四种: 

    (1)“慢”。表头时间常数为1000 ms,—般用于测量稳态噪声,测 得的数值为有效值。 

    (2)”快”。表头时间常数为125ms,一般用于测量波动较大的不稳态噪声和交通运输噪声等。快档接近人耳对声音的反应。 

    (3)“脉冲或脉冲保持”。表针上升时间为35ms,用于测量持续时间较长的脉冲噪声,如冲床、按锤等,测得的数值为最大有效值。 

    (4)“峰值保持”。表针上升时间小于20ms.用于测量持续时间很短的脉冲声,如枪、炮和爆炸声,测得的数值是峰值.即最大值。 

    声级计可以外接滤波器和记录仪,对噪声做。国产的型精密声级计内装了一个倍频页程滤波器,便于携带到现场和作频谱分析。 

    声级计按精度可分为精密声级计和普通声级计。精密声级计的约为土1dB,普通声级计约为土3dB。声级计按用途可分为两类:一类用于测量稳态噪声,一类则用于测量不稳态噪声和脉冲噪声。 

    积分式声级计是用来测量一段时间内不稳态噪声的的。也是一种积分式声级计,主要用来测量噪声暴露量。 

    脉冲式声级计是用于测量脉冲噪声的,这种声级计符合人耳对脉冲声的响应及人耳对脉冲声反应的平均时间。

    声级计又叫,是一种用于测量声音的声压级或声级的仪器,是中最基本而又最常用的仪器,随着国民经济的发展和人们物质文化的提高,噪声普查和环境保护工作全面开展,机器制造行业已把噪声作为产品的重要之一,礼堂和体育馆等建筑物不仅仅要求造型美观,也追求,这些都使得声级计的应用越来越广泛。现在它不仅应用在声学和测量中,而且已经广 泛应用于机器制造、、环境保护、医疗 卫生以及等各个领域,成为几乎所有部门都必须具备的声学测量仪器。


    4

    1、声级计使用环境的选择:选择有代表性的测试地点,声级计要离开地面,离开墙壁,以减少地面和墙壁的反射声的附加影响。

    2、天气条件要求在无雨无雪的时间,声级计应保持传声器膜片清洁,风力在三级以上必须加风罩(以避免风噪声干扰),五级以上大风应停止测量。

    3、打开声级计携带箱,取出声级计,套上

    4、将声级计置于A状态,检测电池,然后校准声级计。

    5、对照表(一般常见的环境声级大小参考),调节测量的

    6、下面就可以使用快(测量变化较大的环境的瞬时值)、慢(测量声压级变化不大的环境中的平均值)、脉冲(测量脉冲声源)、滤波器(测量指定频段的声级)各种功能进行测量。

    7、根据需要记录数据,同时也可以连接打印机或者其它电脑终端进行自动采集。整理器材并放回指定地方。 

    测试环境:


    详细请参考我们平台提供的国标:SZDB/Z 213-2016



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