Manufacturing for space travel

Bahnbrechende neue Transducer-Technologie

Sonos, der renommierte Marktführer im Bereich Heimaudio-Innovationen, hat den Sound mit seinem neuesten Produkt Arc Ultra neu definiert. Hierbei handelt es sich um das erste Verbrauchergerät mit der bahnbrechende Sound Motion-Technologie.  Es ist eine monumentale Errungenschaft im Bereich der Audio-Performance, wobei doppelt so viel Bass wie bei dessen Vorgänger erzielt wird – und das in einem schlankeren, ausgeklügelteren Design. 

Herausforderung


Sonos brauchte einen zuverlässigen Partner für die Entwicklung und Erstellung eines Prototyps für ein revolutionäres Transducer-System für den Arc Ultra-Lautsprecher. Das Unternehmen stand vor der Herausforderung, die Bassleistung zu steigern und gleichzeitig die Gesamtgröße des Produkts zu reduzieren. Dies erforderte eine schnelle Iteration komplexer, hochpräziser Komponenten.

Lösung


Protolabs erwies sich als idealer Partner für Rapid-Prototyping-Dienstleistungen im Bereich Spritzguss und 3D-Druck mit DFM-Analyse. Dies ermöglichte es Sonos, Designs schnell zu verbessern und Prototypen mit hoher Klangwiedergabetreue unter realen Bedingungen zu testen.

Ergebnis


Lieferung kritischer Prototypkomponenten, darunter die innovative Sound Motion™-Treiber und -Spidereinheit, die es Sonos ermöglichten, die doppelte Bassleistung in einem schlankeren Design zu erzielen und gleichzeitig die Entwicklungszeit zu verkürzen.


Beschleunigtes Prototyping mit Hi-Fi-Ergebnissen

Die Herausforderung für Sonos war klar: ein einzigartiges Transducer-Aufhängungssystem zu integrieren, die Größe des Produkts insgesamt zu verringern und gleichzeitig die Sound-Qualität zu steigern. Mithilfe von Protolabs’ Expertise in den Bereichen 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzguss konnte Sonos mehrere Prototypen mit hoher Klangwiedergabetreue entwickeln und testen. 

„Protolabs lieferte uns frühe Prototypen, die wir konfigurieren und unter Realbedingungen testen konnten. So konnten wir schnell und zuversichtlich von der Idee zur Ausführung übergehen“, so Lars Wouterse, Senior Hardware Development Engineer bei Sonos. „Die Geschwindigkeit und die Zuverlässigkeit des Unternehmens haben uns dabei geholfen, die Grenzen des Möglichen zu sprengen.“

Das DFM-Analysesystem (Design for Manufacturability) von Protolabs ermöglichte schnelle Designiterationen und passte perfekt zu dem Ethos von Sonos, kühn zu experimentieren, im Rahmen dessen radikale Architekturen und Designs getestet werden, um die Grenzen des Sounds zu sprengen. Die anfänglichen Designs wurden aus Flexibilitätsgründen mithilfe der Multi-Jet-Fusion-Technologie 3D-gedruckt. Protolabs führte eine interaktive Trainingsdiskussion am Standort von Sonos durch, um sicherzustellen, dass das Ingenieursteam das volle Potenzial aus den verfügbaren Additivtechnologien schöpfen konnte. Im Laufe des Projekts wurden Hi-Fi-Prototypen im Spritzgussverfahren hergestellt. Mithilfe dieses iterativen Prozesses konnte Sonos das komplexe Design des Spiders, einer Schlüsselkomponente des Sound Motion-Transducers, verbessern. 



Innovatives Transducer-Design: Ein Game-Changer

Bei traditionellen Transducern kommt für den Spider Stoffmaterial zum Einsatz, doch Sonos entschied sich für ein leistungsstarkes Polymer, was ein schlankeres, kompakteres Design ermöglichte. Das Ergebnis ist ein spezieller Sound-Motion-Treiber, der acht herkömmliche Tieftöner ersetzt und tiefere Bässe liefert, ohne die Klarheit zu beeinträchtigen. Arc Ultra verfügt nun über 14 Transducer im Vergleich zu 11 in der vorherigen Arc-Version, einschließlich einem ausgeklügelteren Drei-Wege-System mit einem speziellen Sound Motion-Woofer, Mitteltontreibern und Tweetern. 

„Die Zusammenarbeit mit Protolabs hat uns dabei geholfen, ein immersives Sound-Erlebnis zu schaffen, ohne in Bezug auf Design und Platz Kompromisse eingehen zu müssen“, sagte Naphur van Apeldoorn. „Die Rapid-Prototyping-Fähigkeiten von Protolabs haben es uns ermöglicht, Montage und Leistung in einem frühen Stadium zu testen, was bei einem so komplexen Projekt von unschätzbarem Wert ist. “


Nahtlose globale Koordination und schnelle Iterationen

Protolabs hat eine wichtige Rolle bei der Optimierung des Prototyping-Verfahrens von Sonos gespielt. Das Kundenbetreuungsteam und die Ingenieure von Protolabs halfen dabei, die Vorlaufzeiten zu verkürzen und die Arbeit über drei Kontinente hinweg zu koordinieren, um sicherzustellen, dass die Teile rechtzeitig zum Testen eintrafen. Diese effiziente Koordination bedeutete, dass jeder Prototyp in Echtzeit getestet wurde, sodass die iterativen Zyklen von Sonos intakt blieben. Die Beziehung zwischen Sonos und dem Designberatungsteam von Protolabs ermöglichte eine effiziente Kommunikation bei dringenden Anfragen, die aufgrund der kritischen Vorlaufzeit priorisiert wurden. 

„Protolabs hat uns dabei geholfen, schneller als gedacht von Prototypen zur Produktion überzugehen“, erzählte Naphur van Apeldoorn, Senior Manager of Hardware Development Engineering bei Sonos. „Die geschäftliche Reaktionsfähigkeit und das Expertenwissen des Teams waren ausschlaggebend für den Erfolg von Arc Ultra.“ 

„Bei Projekten mit solch engen Deadlines ist der Genehmigungsprozess umso wichtiger. Fehlende Genehmigungen würden zu Verzögerungen führen“, fügt Naphur van Apeldoorn hinzu. „Bevor internationale Reisen für den kompletten Genehmigungsprozess erforderlich waren, war das Protolabs-Team so flexibel, dass wir uns an dessen Standort in Telford treffen konnten, um die Teile vor dem Versand zu validieren, was für mehr Gewissheit und Zuversicht bezüglich des Prozesses sorgte.“ 


Die Möglichkeiten des Sound Engineering überschreiten

Das Arc Ultra-Projekt stellt den bedeutendsten Fortschritt in der Transducer-Technologie in über einem Jahrhundert dar. Sonos hat die Voraussetzungen für zukünftige Iterationen geschaffen – angetrieben von kontinuierlicher Innovation und Rapid Prototyping. 

„Protolabs’ Fähigkeit, schon früh während des Projekts qualitativ hochwertige Teile zu liefern, verstärkte Sonos’ Verpflichtung für schnelle Iterationen, sodass das Unternehmen ein wahrhaft revolutionäres Produkt entwickeln konnte“, sagte Shay Mason, Account-Manager bei Protolabs. „Die enge Zusammenarbeit mit dem Sonos-Team war wirklich großartig. Und die Mitarbeit an einem innovativen Projekt, das mich persönlich interessiert, war ein zusätzliches Plus. Ich habe es wirklich genossen, Teil dieser Partnerschaft zu sein und mitzuerleben, wie gut das Angebot von Protolabs zum Team und den Anforderungen des Projekts passte – und wie das Sonos-Team uns manchmal dazu gebracht hat, die Grenzen unserer Fertigungskapazitäten zu überschreiten, um erfolgreich zu sein.“ 


Wichtige Ergebnisse:

  • Doppelter Bass bei 50 Hz: Mit einem einzigen Sound Motion™-Treiber konnte eine Leistung erhalten werden, die der von 16 Woofern entspricht, was die 8 Woofer des Arc-Vorgängermodells ersetzte.
  • Schlankeres Design: Erhöhung der Transducer von 11 auf 14, wobei gleichzeitig ein schlankeres Profil geschaffen wurde.
  • Verbesserte Klarheit: Ein ausgeklügeltes Drei-Wege-System für eine bessere Trennung von Instrumenten und Stimmen.
  • Beschleunigtes Prototyping: Dank der Expertise von Protolabs in den Bereichen MJF und Spritzguss konnten mehrere Iterationen in Rekordzeit durchgeführt werden.

Fazit

Sonos Arc Ultra ist ein Beweis für die Stärke von Zusammenarbeit, Innovation und Rapid Prototyping. Mit Protolabs als wichtigen Partner hat Sonos einen neuen Standard im Bereich Heimaudio gesetzt und bewiesen, dass selbst die kühnsten Ideen mit der richtigen Unterstützung wahr werden können.