Achter de schermen bij Shokz: zo worden koptelefoons gemaakt

Wanneer je een nieuwe koptelefoon of set oordopjes uit de verpakking haalt, heb je eigenlijk geen idee wat er allemaal is gedaan voordat het product bij jou op je hoofd zit. Op het oog zijn er wat drivers, een batterij, behuizing en software, maar er gaat veel meer achter schuil dan jij te zien krijgt. Wij waren op bezoek bij Shokz in China en kregen daar een kijkje achter de schermen bij de ontwikkeling van onder andere de nieuwe OpenDots 2.

Beginnen bij onderzoek

Voordat een koptelefoon überhaupt geproduceerd kan worden, begint het werk op een zogenoemde Research & Development-afdeling (R&D). Hier werken ingenieurs aan nieuwe ontwerpen, materialen, drivers, software en productiemethoden. Tijdens ons bezoek werd direct duidelijk hoeveel aandacht er uitgaat naar details die je als normale consument nooit ziet. In verschillende laboratoria lagen prototypes, testopstellingen en componenten die nog ver verwijderd waren van een eindproduct. Opvallend genoeg wordt hier ook veel met de hand getest en bijgeschaafd.

Dit laboratorium stond ook vol met gespecialiseerde apparatuur. Machines die op gigantisch detail metingen uit kunnen voeren en ervoor zorgen dat uiteindelijk alle producten op dezelfde manier en dezelfde kwaliteit later van de band af rollen.

De belangrijke mal

In het lab kregen we ook de mal in handen. Voordat een oordopje of koptelefoon geproduceerd kan worden, wordt eerst een uiterst nauwkeurige mal ontwikkeld. We kregen deze verrassend zware koperen mallen in handen. Nadat het ontwerp helemaal is goedgekeurd, worden mallen gemaakt die een aantal maanden non-stop de juiste vorm kunnen maken.

Volgens de makers kan het weken duren voordat een mal volledig gereed is. Elke bocht, uitsparing en aansluiting moet exact overeenkomen met het uiteindelijke ontwerp. Wanneer een product later honderdduizenden keren wordt geproduceerd, wordt iedere kleine fout net zo vaak herhaald.

Geluid gaat niet op gevoel

Een belangrijk onderdeel van de ontwikkeling draait uiteraard om audio. Bij Shokz gebeurt dat niet door simpelweg naar muziek te luisteren. In verschillende testomgevingen worden frequentierespons, vervorming, geluidsdruk en trillingen gemeten.

De producten worden aangesloten op gespecialiseerde meetapparatuur die exact kan bepalen hoe een driver zich gedraagt bij verschillende volumes en frequenties. Hierdoor kunnen ingenieurs afwijkingen ontdekken die voor het menselijk oor nauwelijks waarneembaar zijn.

Omdat Shokz bekendstaat om zijn open-ear-producten en bone conduction-technologie, wordt ook veel aandacht besteed aan trillingsgedrag. De manier waarop geluid wordt overgebracht naar het oor verschilt immers fundamenteel van traditionele oordopjes.

Oordopjes mishandelen

Wanneer een product goed klinkt, begint een volgende fase: kijken of het ook jarenlang blijft werken. In de testfaciliteit zagen we verschillende machines die producten bewust erg zwaar belasten. Sommige opstellingen simuleren jarenlang openen en sluiten van een laadcase. Andere systemen testen wat er gebeurt wanneer onderdelen duizenden keren worden verbogen. Ook de misschien bekendere valtest kwam voorbij. Dit was een vierkante doos die werd rondgedraaid. Op die manier vallen de oordopjes elke keer een halve meter naar beneden. Ook hogere afstanden werden getoond. Dat ging gewoon met de hand en daarbij vielen de dopjes een meter of twee naar beneden.

Verder speelt water ook een belangrijke rol. In speciale installaties worden producten blootgesteld aan krachtige waterstralen om IP-certificeringen te controleren. Zelfs wanneer een product officieel waterbestendig is, wil een fabrikant weten wat er gebeurt wanneer gebruikers net iets verder gaan dan de specificaties toestaan.

Daarnaast worden producten blootgesteld aan temperatuurwisselingen, vochtigheid en langdurige belasting. Het doel is simpel: fouten ontdekken voordat consumenten dat doen.

De batterij

Een “spannende” ruimte die we bezochten was de ruimte waar de batterijen worden getest. Op grote rekken lagen tientallen batterijen tegelijkertijd aangesloten op testapparatuur. Elke batterij werd voortdurend opgeladen en ontladen terwijl sensoren temperatuur, capaciteit en prestaties registreerden.

Dit proces kan dagen of zelfs weken duren. Fabrikanten willen immers weten hoe een batterij zich gedraagt na honderden laadcycli. Wanneer een koptelefoon na een jaar plotseling veel minder accuduur biedt, heeft dat direct invloed op de gebruikerservaring.

Er komen ook smartphones bij kijken

Een van de meest opvallende beelden tijdens de rondleiding was een testopstelling met tientallen smartphones die tegelijkertijd muziek afspelen Deze systemen worden gebruikt om verbindingen, stabiliteit en audioprestaties te controleren. Moderne oordopjes moeten immers niet alleen goed klinken, maar ook probleemloos samenwerken met Android-smartphones, iPhones en andere apparaten.

Door meerdere toestellen tegelijk te gebruiken kan een fabrikant controleren of firmware-updates, Bluetooth-verbindingen en audioprestaties consistent blijven onder verschillende omstandigheden. Ook hier geldt dat de batterijduur wordt getest van de oordopjes.

De fabriek

Het ontwerpen en testen van de oordopjes is een belangrijke stap. Minstens net zo belangrijk is het daadwerkelijk in elkaar zetten van de apparatuur. Dat gebeurt in een gigantische fabriek waar rijen aan werknemers en geautomatiseerde banden ervoor zorgen dat de dopjes allemaal zo identiek mogelijk van de band rollen. Mocht er toch een foutje zijn, dan kan Shokz dankzij een uniek serienummer precies achterhalen waar het mis is gegaan.

Op verschillende werkstations zagen we medewerkers die individuele componenten aan elkaar solderen, in elkaar zetten of controleren. Aan het eind van elke band worden de oordopjes nog eens gecontroleerd of ze aan de kwaliteit voldoen. Grappig genoeg is deze fabriek ook de plek waar tot voor kort producten van Apple vandaan kwamen.

Meer techniek dan je denkt

Na een dagdeel op zowel de R&D-afdeling als in de fabriek werd vooral een ding duidelijk: een moderne koptelefoon ontstaat niet zomaar.

Voordat een product in de winkel ligt, zijn er engineers bezig geweest met akoestiek, materiaalonderzoek, softwareontwikkeling, batterijtechnologie, productontwerp, kwaliteitscontrole en productieoptimalisatie. Vervolgens worden producten blootgesteld aan duizenden uren aan testen om zeker te weten dat ze ook daadwerkelijk doen wat de fabrikant belooft.

Voor jou als potentiële klant blijft een koptelefoon uiteindelijk een apparaat om muziek te luisteren, te bellen of podcasts af te spelen. Maar achter dat relatief eenvoudige eindproduct schuilt een ontwikkel- en productieproces dat aanzienlijk complexer is dan de meeste mensen ooit zullen vermoeden.

Wist jij al wat er allemaal nodig is voordat een koptelefoon in de winkels ligt of door jou wordt gedragen? Wij zijn benieuwd naar jouw kennis in de reacties!