對新國標中玩具聲響要求的探討

文/吳 云 董 平 孫 正 吳璣琪

對新國標中玩具聲響要求的探討

文/吳 云 董 平 孫 正 吳璣琪

GB 6675.2-2014《玩具安全 第2部分：機械與物理性能》于2016年度實施。本文針對標準中玩具聲響指標的要求，基于消聲室內的測試數據，結合國外相關標準進行了比對，認為現行國家標準在對擠壓玩具、騎乘玩具兩大類玩具聲響的相關規定上存在不足之處，希望這一發現能夠為相關標準的制修訂提供參考。

擠壓玩具 騎乘玩具 噪聲

兒童玩具是直接與兒童長時間接觸的產品，其質量好壞，直接影響兒童的發育和身心健康。2016年1月起，玩具新標準GB 6675.2-2014《玩具安全 第2部分：機械與物理性能》實施。該標準對兒童的保護更為全面嚴格，加嚴了對聲響、機械部件、燃燒性能等安全指標的要求。筆者依據該標準的要求，結合其他國內外相關標準要求，選取市場上常見的各類聲響玩具進行了實驗。各類標準對玩具聲響的測試環境并無過高的要求，較大的房間基本符合測試標準。為進一步提高測量的準確度，最大程度地避免反射聲和其他聲源的影響，本次測試環境選取江蘇省計量科學研究院的全消聲室（圖1）。該消聲室截止頻率為50 Hz，背景噪聲0.5 dBA，測量儀器選用某公司的3560C型電聲測試系統和4190型自由場傳聲器，測量帶寬選擇人耳理論聽力范圍20 Hz~20 KHz。試驗中發現，新標準在一定程度上有所欠缺。

圖1 測試環境：江蘇省計量科學研究院全消聲室

一、擠壓玩具的聲響問題較為嚴重

與國際上通行的相應標準（如：歐盟標準EN 71-1“玩具安全”系列標準、美國標準ASTM F 963-2016《玩具安全性的消費者安全規格》等）相比，在玩具聲響要求這一項目上，GB 6675.2-2014和ASTM F 963-2016對擠壓玩具均明確標明“不適用”，EN 71-1則要求在50 cm距離上，擠壓玩具的C計權峰值聲壓級不超過110 dB，A計權單事件聲壓級不超過85 dB。那么，對擠壓玩具的聲響要求究竟有無必要呢？筆者隨機選取了市場上常見的多種擠壓玩具，在消聲室內進行了聲響測試。

因國家標準對擠壓玩具聲響測試無要求，測量方法基本按照歐盟標準EN 71-1的要求，用兩個拇指擠壓玩具來獲得可能的最高聲壓級。以產生最大的發射聲音方式擠壓10次，把玩具的氣孔保持在距傳聲器50 cm的地方，并使之正對著麥克風，記錄10次操作中玩具產生的最大A計權聲壓級、C計權峰值聲壓級、A計權單事件聲壓級三個參數的最大值，共完成了18組擠壓玩具的測試，最終數據如圖2：

圖2 擠壓玩具測試數據圖

根據圖2中數據，很容易發現：市場上銷售的擠壓玩具在相距50 cm的距離上，最大聲壓級普遍在90 dB以上。據統計，3歲兒童的參考臂長約為29 cm。若使用者為兒童，玩具與耳部的實際距離往往小于50 cm，耳朵接收到的聲壓級很容易達到100 dB以上（現實中經常出現玩具在近耳處操作的例子，假定距離20 cm，以自由聲場理論值計），這是一個極其危險的數字。結合歐盟標準的限值，指標超限的數量遠遠高于半數，主要超限值集中在A計權單事件聲壓級上。測量數據表明，目前的擠壓玩具，對兒童的聽力發育確實存在一定風險。

GB 6675.2-2014對于擠壓玩具聲響要求做了如下解釋：本要求不適用于“由兒童操作發出的聲音，例如木琴、鈴、鼓和擠壓玩具發出的聲音，其聲音由兒童動作力度決定”，這一要求避免了實際測量時由操作人員差異所產生的、過大的測量不確定度、測量數據和實際兒童使用所產生的聲壓級之間的過大差異，一定程度上避免了爭議。對于相對數據復現性較好的搖鈴類玩具，新版國家標準對脈沖聲壓級提出了要求。其測量方法是類似歐盟標準測量擠壓玩具的，以盡可能取得最大聲壓級的方式操作10次。

表1為實際操作時，某被測擠壓玩具的10次測量值。由于擠壓玩具的形態、材質等物理特性限制，擠壓位置、操作人員的習慣、力度等因素對實驗結果均有較大的影響，測量結果的不確定度較大，數據的復現性也較差，從測量的角度上看，測量的可控性差，數據的可信性差。比對歐盟標準的測試方法“用兩個拇指擠壓玩具來獲得可能的最高聲壓級”，能很容易看出，我國標準偏重于測量的準確性和數據的可控性，因此回避了擠壓玩具的聲響要求，歐盟標準則側重于危險數據的取得，以足夠多的測量次數保證可能超標數據的出現。就確保產品質量，保證用戶安全的角度而言，國內標準回避擠壓玩具的限值判定，是有一定缺憾的，對于擠壓玩具，存在一定的使用風險。

表1 重復測量數據 dB

二、騎乘類玩具的聲響要求存在一定程度的不合理性

GB 6675.2-2014在聲響要求上對騎乘類玩具并無特殊要求，與大部分玩具相同，為“連續聲音的A計權等效聲壓級LpAeq不應超過85 dB，脈沖聲音的C計權峰值聲壓級LpCpeak不應超過115 dB”，測試方法上則取5個（大型玩具9個）測點，測點距離玩具基準箱50 cm，測點分布如圖3。

圖3 乘騎玩具測點示意圖

本次測試隨機選取了11種騎乘類玩具測試，結果見圖4（第7組玩具無連續聲響模式）。

圖4 騎乘玩具測試結果圖

依據國家標準，此類玩具聲響要求的合格率為100%，但是存在一個問題：由于騎乘玩具喇叭位置的設置，最大值有極大概率出現在玩具的正上方及前方的測點。GB 6675.2-2014對近耳玩具的限值要求：A計權等效聲壓級在50 cm的距離上不高于65 dB，以自由聲場中的聲音衰減規律計算，這意味著在10 cm的距離上，A計權等效聲壓級不得高于約79 dB，20 cm的距離上不得高于約74 dB。由于騎乘玩具自身結構的特點（如圖5），一些騎乘玩具距離基準箱上方50 cm的測試點實際已經接近使用者的雙耳位置。本次試驗不少騎乘玩具的所測數據在相應距離上實際已高于近耳玩具的限值，尤其是目前市場上銷售的騎乘玩具，為了吸引顧客，大量植入如《小蘋果》《江南style》《High歌》等風格成人化、較為嘈雜的熱門歌曲，播放模式基本多為長時間的連續播放，長時間高音量的聲響，對兒童聽力無疑存在較大的影響。

圖5 測量點與使用者的相對位置示意圖

為解決這一問題，一個方法是建議增加能體現對乘用者耳部實際影響的測點位置；另一種思路則是：騎乘玩具不同于手持玩具、近耳玩具等，使用者的位置是相對固定的，應以騎乘人員雙耳的位置為參考設計測量箱。這樣能夠更直接地體現玩具噪聲對使用者耳部的影響，數據的參考意義更大。

GB/T 1335.3-2009《服裝號型 兒童》附錄B中的兒童服裝號型各系列控制部位數值可作為設計測量箱的依據（身高80~130 cm兒童各部位具體數據，見表2），兒童耳部距玩具騎乘面的高度應為其坐姿頸椎點的高度與頸椎點到耳部的高度之和（參考表2的數據），我們認為，50 cm可作為一個較為合適的參考高度。由此計算，測量箱頂部測點距離基準箱的高度定為100 cm為宜，該測點的位置基本等同于距耳部50 cm的距離。限值可參考近耳玩具的要求，即等效連續聲級LpAeq不超過65 dB，C計權峰值聲壓級LCpeak不超過85 dB。圖6為采用新測量箱后，玩具頂部測點的相應數據，若采用近耳玩具的限值，則實測數據有較高的超標率。

表2 身高80~130 cm兒童控制部位數值 cm

圖6 新測量箱頂部測點測試結果

三、結 語

我國是玩具的生產和使用大國，玩具的質量問題與2億多兒童的安全和健康息息相關，2015年5月，國家質檢總局發布了有聲玩具質量安全風險警示，明確提出了有聲玩具噪聲的危害性，電子音樂玩具也曾被媒體列為“十大危險玩具”之一，其原因就是過大的音樂會損害寶寶的聽力。因玩具噪聲引發兒童聽力問題的報道不斷見諸媒體，新標準將玩具噪聲列為強制性要求，并明確規定了大部分有聲玩具的噪聲限值和測試方法，無論是對生產者的質量管理還是最終用戶的使用體驗，都有極大的促進作用。玩具相關檢測技術的發展，與人民的直接利益息息相關，有待于廣大技術人員的進一步努力。

[1] 孫廣榮,胡春年,吳啟學.消聲室和混響室的聲學設計原理[M].科學出版社,1981,27(1)：1-50.

[2] 中國輕工業聯合會.玩具安全 第2部：機械與物理性能:GB 6675.2-2014 [S].北京:中國標準出版社,2015.5.

[3] Safety of toys Part2:Flammability:BS EN71-2:2011 [S].

[4] Standard Consumer Safety Specifcation for Toy Safety:ASTM F 963-2011 [S].

[5] 中華人民共和國商務部．玩具-歐盟[EB/ OL].http://policy.mofcom.gov.cn/export/wj_eu/ c6.action#a6.

（作者單位：江蘇省計量科學研究院）

信息專遞——

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Implementation of GB 6675.2-2014 Safety of Toys-Part 2: Mechanical and Physical Properties took place in 2016. Based on the test data obtained from the anechoic chamber, this paper compares differences in the sound level requirements between the relevant national standard and foreign standards. It is concluded that the national standards have some deficiency in acoustic requirements for squeeze toys and ride-on toys. It is hoped that the findings will provide references for related standard system revision.

Squeeze toys；Ride-on toys；Noise