1.1　消费类电子电气产品的发展历史及现状

1.1.1　家用电器

什么是家用电器？一般而言，人们在日常生活中使用的，在住宅或住宅周围使用的电器，如电冰箱、洗衣机、电视机、收录机、音箱、录像机、电子计算器、电子手表、电扇和电热器具等电器，都可称之为家用电器。

按照安全评价及检测的分类方式，家用电器可分为：涉及单相器具额定电压不超过250V，其他器具额定电压不超过480V的家用和类似用途电器；不作为一般家用，但对公众仍可能引起危险的器具，例如打算在商店、轻工业和农场中由非专业的人员使用的器具也属于该范围。但下述电器不属于家用电器的范围。

①专为工业用途而设计的器具。

②打算使用在经常产生腐蚀性或爆炸性气体（如灰尘、蒸汽或瓦斯气体）特殊环境场所的器具。

③音频、视频和类似电子设备。

④医用电气设备。

⑤手持式电动工具。

⑥信息技术设备。

⑦可移动式电动工具。

国际上根据家用电器的惯用颜色将家用电器分为白色家电、灰色家电和黑色家电三大类。

白色家电，即安全评价及检测分类中的家用电器：电器外壳常用白颜色，主要指由GB 4706系列标准规定的电器产品，如洗衣机、冰箱、空调、电风扇等。

灰色家电，即安全评价及检测分类中的信息技术设备：电器外壳常用灰颜色，主要指由GB 4943标准所规定的办公电器产品，如计算机、传真机等。

黑色家电，即安全检测分类中的音视频电子产品：电器外壳常用黑颜色，主要指由GB 8898标准所规定的电子电器产品，如电视机、音响等。

家用电器问世已有过百年历史，美国被认为是家用电器的发祥地。1882年，美国首次出现了商品化的电风扇。这种只有两片扇叶的家用电器设备，是纽约的克罗卡卡齐斯发动机厂的主任技师休伊霍伊拉发明的。1889年，瑞士萨玛登的贝尔尼纳旅馆安装的电烤炉，是世界上最早的电烤炉。1891年，美国明尼苏达州圣陂尔的卡彭塔电器加热制品厂，在世界上最早使电烤炉商品化并批量生产。

时至今日，家用电器已成为现代家庭生活的必需品，用户对家电产品的期望值越来越高，这促使家电制造厂商全力开发新型的家电产品来满足用户需求，智能化、网络化、高效节能的家电产品是目前发展的趋势。

智能家电产品分为两类：一是采用电子、机械等方面的先进技术和设备；二是模拟家庭中熟练操作者的经验进行模糊推理和模糊控制。随着智能控制技术的发展，各种智能家电产品不断出现，例如，把电脑和数控技术相结合，开发出的数控冰箱、具有模糊逻辑思维功能的电饭煲、变频式空调、全自动洗衣机等。

网络家电是一种具有信息互联、互通或互操作特征的家电终端产品，与家庭网络、智能家居关系密不可分。家庭网络是网络家电工作的基础，与网络家电一同构成智能家居的要素，智能家居通过网络家电来实现。在目前家庭网络尚未普及的情况下，网络家电的发展主要以和Internet网络结合为主，这些网络家电可分为：与音视频相关的网络家电，如客厅电脑、IPTV；与家庭自动控制相关的网络家电，如网络空调、网络冰箱。目前许多企业已经推出融合网络家电产品的智能家居样板屋，这表明家庭网络中信息连通技术已基本解决，影响网络家电发展的是不同网络家电标准所涉及不同集团利益的非技术因素。

节能环保技术在家用电器产品中已有较为普遍的应用，随着各国政府对节能减排关注度的不断提高，节能技术将迎来更广阔的发展应用空间。综合考虑环境影响和资源效率的绿色模式，以实现家用电器产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废全过程对环境的影响最小，这种系统的整体性节能技术将是未来家电业发展的长期方向。

中国在全球家电产业中已经处于“家电大国”的地位，因此，积极主动参与国际标准制定、引领全球家电技术的发展，已经成为我国家电产业发展的重要目标。

1.1.2　灯具

自从1879年美国人T.A.爱迪生发明了碳丝白炽灯，1907年出现了钨丝白炽灯，此后又逐渐解决了白炽灯的生产和发配电等问题，电气灯具逐渐代替煤气灯和煤油气灯而成为人类的主要照明灯具。到1911年左右，当电力成为主要的新能源以后，电气灯具得到迅速发展，随着各种新型电光源的出现和照明技术的不断发展，诞生了许多新型的电气灯具。

现代世界已经离不开照明，无论是日常生活、工作，还是工业生产、工程建设、道路交通等方面，照明电器应用非常广泛，故其分类方法繁多。与其他行业不同的是，照明电器的分类比较细致，包括电光源、家居照明、商业照明、道路照明、景观照明、工程照明等，产品的多样性构成了行业的复杂性，故灯具行业呈现出多样化的特点。

按照IEC 60598-1《灯具　第1部分：一般要求与试验》的定义，灯具是指能分配、透出或转变一个或多个光源发出光线的一种器具，并包括支撑、固定和保护光源必需的部件（但不包括光源本身），必需的电路辅助装置以及将它们与电源连接的装置。

灯具能将光源发出的光线经由灯具的光源腔、控光器件按预定的要求分配到需要的方向。一般的控光方式有反射式、透射式和反射-透射式三种。现代灯具的三大构件分别为电光源、灯罩和管架。灯罩的作用十分明显，它不仅能够提高光的利用率、保护光源和我们的视力，而且具有装饰的作用。

灯具造型追求艺术性与科学性的有机结合，灯具造型除了功能合理外，还应有美化环境、装饰建筑、创造气氛的作用。灯具造型设计既要采用现代科学技术成果，还要体现文化特色，要把科学性和艺术性有机地结合起来，而不能片面追求科学性（功能性）或艺术性。特别是当今流行的“建筑化”照明，把发光器件（光源）和建筑构件（顶棚、梁、柱墙和地面等）及室内设施（写字台、家具、吊扇等）融为一体，使得照明灯具的内涵不断深化与扩展，而且形式多种多样，让人耳目一新。

未来灯具的光学设计、热学设计、安全设计、机械与工艺设计的科学化程度将大大提高，可用正行或逆行光路法和FIELD法计算配光技术；温度场分布、热流模型和气流分布等研究成果及技术，特别是灯具系统化设计的理论和技术，将得到推广和应用。

灯具从白炽灯泡开始，历经无数次的技术革新，目前正在向高技术、新颖性、节能化方向发展。LED灯具是新一代电光源，在许多领域如道路交通、建筑景观照明等已经广泛应用。从目前影响LED灯具获得广泛应用的因素来看，灯具成本是最重要的影响因素。LED灯具的成本包括两个部分，一是灯具的初始购置成本，这取决于LED灯具的市场价格；二是灯具的使用成本，这取决于灯具寿命、电力费用及维护费用等因素。

随着LED照明灯具价格不断降低、性能不断提升，绝大多数LED灯具的全寿命周期的综合成本将明显低于传统灯具，而逐渐成为主流的照明光源。随着半导体照明产品性能的持续提升和制造成本的不断降低，同时也随着相关应用环境，如标准、产品认证和检测、工程应用设计和示范、相关政策等产业环境的完善，LED照明应用将会继续保持较高的增长速度。

1.1.3　音视频电子产品

音视频电子产品，包括传统的收音机、电视机、录音机、录像机等产品，而目前更广泛常见的音视频电子产品还有：音响器材、光盘播放机、电唱机、视频投影仪、电子乐器及其辅助设备、视频监视器、视频游戏机、教学用音视频设备、电子音乐盒、电子游戏机及评分设备等（详见GB 8898—2011的1.1）。

1888年，在留声机的基础上，当时的科学家将电池装在了留声机上，用电池驱动留声机，于是出现了最早的电唱机。随着技术的演进，最早的留声机，逐步地从蜡筒式、唱盘式、钢线式，演变成后来长期流行的磁带录音机。随着电子技术的演进，进入21世纪，这类音频录放产品已经大量地被类似于MP3播放及录音产品替代，或者变成其他智能产品的附属功能。在一些博物馆中，我们还可以见到这一时代产品的留存。

1910年，随着无线电广播的产生，先期产生的矿石收音机和电子管收音机正式进入应用阶段。现在的收音机类产品所用的元件大多已经被集成电路替代。收音机接收的信号方式也处于多种并存的状态，有调幅信号、调频信号以及现在发展的一种数字广播信号。

1925年，电视机诞生。经过近一个世纪的改进，电视由最初的黑白图像，变成了现在的彩色图像，由初期的机械式及CRT显示器，变成了现在等离子体显示器和液晶显示器。

在20世纪的电子技术发展中，音视频产品直接与人们的生活息息相关，其发展在历史上留下了浓墨重彩的一页。

随着人们生活水平的提高，音视频产品也在不断地改变，从最初的收音机，到电视机，再到录放音机和录放像机。

今天，类似MP3的音乐播放盒、视频投影机、音响器材、光碟播放机、照相机等都属于音视频产品的范畴。常见的音视频产品还有教学用的音视频设备，电子乐器及相关设备，公共会议系统，视频游戏机等。音视频设备还涵盖了与音视频设备配套的独立的换能设备，如天线放大器及定位器、电子闪光设备、电子光效设备等。

因为应社会需求的多样化，音视频产品与其他产品的结合目前正成为一个渐渐扩大的趋势。如音视频功能向信息技术产品融合，这得益于信息技术产品软硬件功能的进一步完善，能方便地对音视频信号进行处理。同时，音视频产品也在与其他家居产品进行融合，如在冰箱和抽油烟机等产品上面，组合液晶电视等，新的组合在不断地出现。

下面介绍几个音视频产品常用的相关定义。

①调制方式：这是用于收音机的术语。调制就是用信号对媒介载波进行加载，改变媒介载波的某些特性。常用的调制方式，在技术上有调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）；现在出现更新的数字调制广播方式（DAB），这得益于通信技术在广播领域的应用。

②声道：这是用于音频回放的术语。最早的音频录制和回放均采用的单声道（Mono），这种声音由于发音位置固定，缺少临场感。为较好地模拟临场声音场，出现了双声道（立体声：Stereo）。现行的还有Dolby Stereo，这是一种由杜比实验室发展出的一种5.1声道的原音还原技术。

③屏幕显示方式：这是电视机或监视器用的术语。较早的视频产品多用阴极射线管（CRT），它的发展是从黑白向彩色过渡。后来发展了彩色液晶显示技术和等离子体显示技术，使得显示屏幕得以平面化。现在出现一个LED显示屏的概念，这其实是说的一种背光为发光二极管的彩色液晶显示屏。

④光碟制式：最早的CD碟是一种标准CD音轨格式的碟片，这种碟片的音频格式是用44.1K的采样率进行音频采样，16位量化得出的数字音频，直接刻在CD碟片上，音频基本忠于原声。但这种碟片一张碟片约能存放10多首乐曲。为更多地存放乐曲，发展出音频压缩技术及视频压缩技术。首先产生的音视频压缩技术MPEG-1，引入了VCD，在CD碟片上能够存储音视频信息，其视频质量与VHS录像系统相若。现在更高的一种音视频节目的压缩方式是MPEG-2，引入了DVD碟片，这种碟片本身的数据容量更大，一张碟片的容量达到了4.7GB，可以存储大量的音视频压缩数据，所以这种碟片的音视频还原能力更高。

1.1.4　信息技术设备

信息技术设备，一般是指与信息处理和交换等相关的设备，可以大致区分为个人类信息处理及相关设备与办公或商用类信息处理及相关设备，虽然界限并不明显。

信息技术设备的应用范围越来越广，逐渐地也与前面所述的音视频设备出现了交叉，这得益于信息技术设备强大的数据处理能力，实现音视频信号的数字化，从而进行数字化存储、处理和交换，并可以无损还原。在此，本书不作详述，详细情况可参考IEC 62368。

我们常接触的供个人使用的信息技术设备主要是个人电脑、打印机、手提电脑等。

信息设备，其粗略分类如表1-1所示。

信息技术设备的发展，可以追溯到电报的出现。19世纪30年代，随着西方工业文明的兴起，产生了电报通信，这是最早的信息交换用设备。随着科技的进步，最早的有线电报，发展为今天的丰富的通信方式，其间出现了有线电报、有线电话、无线电报、无线电话等，其通信原理沿用至今，并得以细化、完善。20世纪40年代，在将原来的计算方式改用电子电路制作，出现了现代的电子计算机，这极大地方便了海量交换信息的处理。随着信息交换容量的增大，信息处理技术和设备技术不断演进，产生了大量与信息处理相关的设备。

正如上文所讲，在通信技术进步的基础上，出现了通信网络基础设备，并更新了通信终端设备；随着信息处理技术的发展，数据和文字处理设备得以进步，形成了我们现今所见的先进的数据和文字处理设备及相关设备。

通信、信息相关技术的发展，使数据和文字处理在办公领域也获得了广泛而深入的应用；在要处理大量数据的银行也得到了大量应用，一些简单繁复的工作，已经被信息技术设备替代完成，如自动柜员机的出现；在邮政领域，简单的邮件分检，邮资处理，也已经由信息技术设备替代完成；在消费场所，收银机、销售终端（POS）已经随处可见；近年来获得广泛普及的家用数字电视终端机（机顶盒），也是一种信息技术设备。

信息技术产品与现代科技发展联系紧密，科学研究中经常需要进行的测控、分析、归纳、流程优化等工作以及产生的大量研究信息，正广泛交由信息技术设备来收集和处理。试想如果这些仍用手工来做，已经是不可能的了。可见，信息技术产品，在类似地会产生大量数据的应用领域，发挥着至关重要的作用。

信息处理设备的另一个比较大的类别，是在办公环境常见的设备，如：媒介切碎机、媒介齐整机、媒介装订机等。因为与信息媒介的处理相关，这些设备通常也被列入信息处理设备范畴。