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检测认证专业知识分享

解析国家标准GB/T 18655-2023在车载音响功率承受能力测试中的应用

🔍 标准概述与测试目的

GB/T 18655-2023的全称为《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》。该标准的核心目的是评估车辆及其电子零部件(如车载音响)产生的电磁骚扰水平,以确保其不会干扰车载接收机(如广播、导航、通信设备)的正常工作。

对于车载音响而言,功率承受能力测试并不仅仅是测量其最大音量。它更关注音响系统在输出功率时产生的电磁骚扰,以及在车辆电压波动、温度变化等现实条件下,维持稳定音频输出的能力。该标准为测量这些性能提供了统一的试验方法和限值要求。

⚙️ 测试原理与核心机制

车载音响的功率承受能力测试,本质上是模拟真实车载电气环境下的电学负荷。其基本原理是通过专业设备测量音响设备在特定工作状态(如额定功率输出、最大功率输出)下,通过电源线或信号线向外传导的电磁骚扰电平。

测试的关键在于使用人工电源网络(AMN)。该网络插入在音响设备与电源之间,主要实现三个功能:

  1. 提供稳定的射频阻抗:为测量提供基准,确保结果的可重复性。


  2. 隔离与耦合:阻止设备产生的骚扰进入电网,同时将电源线上的骚扰电压耦合至测量接收机。


  3. 模拟真实工况:模拟车辆电源系统的阻抗特性,使测试更符合实际车载环境。


测试通常在电波暗室(ALSE) 中进行,以隔绝外部电磁干扰,确保测量结果的准确性。

📊 关键性能指标与测试方法

基于GB/T 18655-2023及相关工程实践,车载音响的功率承受能力及相关性能测试主要关注以下核心指标:

测试指标

测试目的与意义

参考测试方法要点

额定输出功率

评估音响在总谐波失真(THD+N)达到1% 时能持续稳定输出的功率,是衡量其持续工作能力的核心指标。

设备通电14.4V,输入1kHz正弦信号,调节幅度使失真度达到1%,读取此时的输出功率。

最大功率输出

测量音响的瞬时峰值功率承受能力,反映其应对大动态音乐信号而不损坏的潜力。

供电14V,输入1kHz、5Vrms未调音信号,在对应负载下记录输出电压并计算功率。

总谐波失真加噪声(THD+N)

衡量音响输出信号与输入信号的波形差异,直接反映音质的纯净度与保真度。数值越低,音质越好。

输出1kHz标准正弦信号至额定功率,音频分析仪读取THD+N值。优质系统通常要求≤0.1%。

频率响应

检验音响系统在全频段(如20Hz-20kHz) 内输出的均衡性,避免出现低音闷、高音刺耳等问题。

扫描20Hz~20kHz频率范围,记录幅度变化。在范围内波动应≤±3dB。

信噪比(SNR)

评估有用信号强度与固有噪声强度的比值。比值越高,背景噪声越小,声音越清晰通透。

设置1kHz、1W条件,音频分析仪直接读取信噪比值,通常要求≥85dB。

电源抑制比(PSRR)

衡量音响系统抵抗汽车电源电压波动(如怠速与加速时的电压变化)干扰的能力。

在不同电压(如12.5V, 13.5V)下测试输出稳定性,计算抑制比,通常要求≤-60dB。

🧪 完整测试流程

一个系统的车载音响功率承受能力测试通常遵循以下步骤,尤其注重环境设置和顺序:

  1. 测试环境搭建:测试应在背景噪声≤30dB的隔音室或电波暗室(ALSE)中进行。关键设备包括高精度音频分析仪、示波器、可编程直流电源、人工电源网络(AMN)以及符合要求的假负载(如4Ω功率电阻)。


  2. 设备连接与初始化:严格按标准布置被测设备(DUT)、AMN、测量接收机及负载。电源线及试验线束的长度和走向需符合规定(如线束总长不超过2m,并平行于参考接地平面边缘),以最小化不必要的干扰。所有测量仪器需提前校准。


  3. 执行测试与数据采集


    • 背景噪声测量:在正式测试前,需先测量并记录测试环境的本底噪声,确保其低于限值至少6dB,以保证后续测试的有效性。


    • 正式测试:使音响设备进入规定的工作模式(如额定功率输出、最大功率输出),使用测量接收机在目标频段(如0.15MHz–108MHz用于传导发射电压法)进行扫描。测试需在峰值(PK)平均值(AV) 两种检波器下进行,并与标准限值或与制造商协商确定的限值进行比对。


  4. 结果分析与判定:分析测量数据,检查各频点上的骚扰电平是否低于相应限值,并留有足够的裕量。同时,应结合音响的其他音频性能(如THD+N、频率响应)进行综合评估。


💎 应用价值与未来展望

GB/T 18655-2023合规性测试对于车载音响至关重要,其价值主要体现在:

  • 保障基本功能与用户体验:确保音响在车辆各种工况下稳定工作,避免因电磁骚扰导致收音机杂音、导航失灵等问题,提升用户满意度。


  • 满足行业准入要求:是产品进入市场,尤其是进入主流车企供应链的强制性要求之一。


  • 指导设计与优化:测试数据可为研发提供反馈,帮助优化PCB布局、屏蔽设计和电源管理,从源头提升产品EMC性能。


随着智能网联汽车发展,车载电子系统日益复杂,电磁环境更为严峻。未来,相关测试标准可能会进一步扩展测试频段提高限值要求,并加强对新能源车高压系统高速车载网络(如以太网)相关部件的EMC评估。

通过GB/T 18655-2023标准的严格测试,不仅是产品合规的必经之路,更是对产品质量和可靠性的重要保障。


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