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Advantages of silicone over acrylic in IEM design

インイヤーモニターにおける、シリコンがアクリルより優れている点

アメリカのハーバード・メディカル・スクールに所属するブライアン・フリガー教授によると、「アクリルはシリコンの様にしっかりと500Hz以下の音を遮音しない。と言う事が解っている」 と発表しています。更にフリガー教授は、「アクリル製イヤモニのカナル部分(外耳道部分ー耳穴に入る部分)が短い場合、1000Hz以下の遮音はまれである。」 と述べています。(痛みの出やすいアクリル製はシリコン製に比べるとカナルが短い)


In-ear monitors are designed to provide exceptional sound quality while isolating the ear from exposure to unwanted sound. In effect, this reduces the noise floor, allowing the user to hear more clearly at lower, safer volume levels. To achieve and sustain high isolation, selecting the best material for the earpieces is of critical importance.

Sensaphonics is one of the few manufacturers making its custom earphones out of medical-grade silicone. This soft, gel-like material offers an average of 10-to-12 dB more isolation than acrylic – approximately 37 dB total. Most other custom in-ear monitors (IEMs) are made from acrylic or plastic.

According to Brian Fligor, AuD, ScD, of Harvard Medical School, acrylic seldom seals as tightly as silicone and attenuation below 500 Hz is rarely achieved.  Fligor also states that when acrylic IEMs have short insertion depth, attenuation below 1000 Hz is uncommon.

Because ambient sound on stage is typically low in frequency, the wearer must often increase IEM volumes to unsafe levels to hear the signal clearly.  A tight-sealing IEM, most effectively achieved through the use of silicone, can alleviate this danger.   Silicone earphones are more difficult to fabricate, but the advantages of their physical attributes make it well worth the precision manufacturing required.

Here are some examples:

 

Material Silicone Acrylic
Isolation

 

Deeper fit allows for a more isolating seal.  This can give the wearer the opportunity to decrease listening volume and increase safety

 

Less isolation because of shallow fit and hollow construction. Loss of seal with ear canal is common, hurting bass response

 

Sound Quality

 

Lower noise floor enables high impact, accurate audio at safer volume levels, while full seal and isolation delivers full, natural bass response

 

 

Some companies compensate for poor isolation by designing IEMs with several extra drivers and multiple crossovers. Louder isn’t better, and can damage hearing

 

Fit

 

Because of its flexibility, silicone earphones can extend deeper into the ear canal, maximizing isolation while promoting a full, secure seal

 

Tight fit of hard material can be painful to fully insert, while looser fitting designs shift during use, requiring manual adjustment

 

Comfort

 

Soft, flexible silicone moves with the ear canal and never rubs or chafes, allowing extended wearing times without discomfort

 

Inflexibility of acrylic can cause fatigue or soreness as the ear canal moves along with the jaw, neck, and facial muscles

 

Acoustic Variables

 

Deeper fit reduces the “room” space between IEM and eardrum to about 1cc in size, effectively eliminating acoustics from the equation of frequency response and sound quality

 

Not designed for deep insertion due to fit and comfort issues. Varying acoustic space among different users means audio accuracy will also vary

 

Shock Protection

 

Electronics are embedded and are protected from shock damage. Similarly, there is no chance of mechanical noise or vibration from loose or detached electronics

 

Increased risk of mechanical noise from the electronics becoming detached from the IEM walls

 

 

Prior to the year 2000, Sensaphonics also made its earphones in acrylic. At that time, the company’s founder and president, Dr. Michael Santucci, developed a silicone version. This change was embraced with great enthusiasm by Sensaphonics clients, who verified the superior performance of silicone IEMs in the challenging world of touring sound. Sensaphonics has been committed to the superiority of silicone in custom in-ear monitors ever since. Today, many of the most demanding musicians, including Jon Bon Jovi, Steven Tyler of Aerosmith, Beyonce, and Kanye West, insist on Sensaphonics custom silicone IEMs.

 

 

 

 

インイヤーモニターは、『外の音』や『演奏に必要のない音』が耳に入らないよう遮音しながら、耳には特別な音質を提供するように設計されています。

実質的に、これはコンサートホールやステージ上に流れる、アンプや機械の雑音(ノイズフロア)を減らす効果があり、ユーザーがクリアに安全な音量でモニタリングすることが出来ます。

この高い遮音性を生むには、イヤホンの成形に最高の素材を選ぶ事が、きわめて重要なのです。

 

センサフォニクスはこのカスタムイヤモニをメディカルグレードのソフトシリコンで製造する希少な会社なのです。(※日本ではj-phonicだけが製造)

この柔らかい、ジェルのような材料は、アクリルより平均10~12dB多くの遮音を提供します。(※おおよそ合計で37dB の遮音性があります。)

世の中にある殆どのイヤモニはアクリルかプラスチック製で出来ています。

 

アメリカのハーバード・メディカル・スクールに所属するブライアン・フリガー教授によると、『アクリルはシリコンの様にしっかりと500Hz以下の音を遮音しない。』と言う事が分かっています。更にフリガー教授は『アクリル製イヤモニの外耳道部分(耳に入る部分)が短い場合、1000Hz以下の遮音はまれである。』と述べています。

 

一般的にステージ上で流れる音は低周波数の為、アクリルユーザーは聴力に安全とは言えないレベルまで音量上げないと、クリアな音を聞くことが出来ないのです。シリコンを使用して強い遮音性を生むことで、この危険を軽減することができます。

シリコンでのイヤモニ製造は最も難しい製造方法です。しかし、シリコンの生む特質的な長所には、必要な精密製造の価値があります。

以下の表が両者の比較例です。

 (素材) シリコン (Silicone) アクリル (Acrylic)
遮音性 深くフィットさせることで、更なる遮音を生むことが出来る。

これはモニタリングの音量を下げることが出来、安全性を高められます。

製造構成があまく、外耳道部分が浅い為、遮音性が低い。

外耳道での遮音性の低下は、一般的に低音域のバランスを崩します。

音質 ノイズフロアの軽減により、音のインパクトが上がり、耳に安全な小音量で正確なくっきりとした音を聞けます。

完全なる遮音により、低音域のレスポンスが自然に聞くことができます。

幾つかのイヤモニ会社は、低い遮音性を、沢山のドライバーを追加と複数のクロスオーバーで補っています。

音量を上げる事は、聴力を痛めてしまい、決していい事ではありません。

フィット感 ソフトシリコンによる柔らかい柔軟なイヤモニは、外耳道部分を深く作成することができ、最上級の遮音性を完全な安全性と共に提供出来ます。 堅い素材で耳ピッタリ合わせて作る為、奥まで入れると痛みを感じる事がある。その為、耳へのフィットが良くなく、手作業での修正が多く要求される。
快適性 柔軟性の高いシリコンは、耳の動きに合わせて動き、摩擦を生まず、違和感なく長時間身に着けている事が可能です。 柔軟性のないアクリル製の場合、あごや首、顔の筋肉による外耳道の動きにより、疲労や痛みを感じる事があります。
音響的な特性  

深くまで入る事は、イヤモニと外耳道の間のスペースを限りなく減らします。シリコン製のイヤモニに関してそれは、約1ccしかありません。

そして、周波数レスポンスと音質の方程式から音響効果(自分の声の反響)を事実上取り除きます。

 

深くまで入れる事を想定していないアクリル製イヤモニは、快適さに問題があるうえ、ユーザーによって外耳道とイヤモニの間に存在するスペースが異なります。

その音響スペースの違いは個々による音声の正確さ(モニターの音質)が異なる事を意味します。

耐久性  

電子機器は埋められて、ショック損害から保護されています。
同様に、接着がゆるい、シェルに電子機器が当たるなどの心配がない為、機械の雑音または振動音が入る事は決してありません。

 

電子機器がイヤモニのシェルに当たる可能性がとても高い為、電子機器の雑音や振動音が入るリスクが非常に高いです。

(落下による割れなどが発生します。)

 

西暦2000年より前は、センサフォニクスもアクリル製のイヤモニを作っていました。その時に、この会社の設立者であり、取締役社長のマイケル・サントゥッチ教授は、シリコン製のイヤモニを開発しました。シリコン製への移行はセンサフォニクスユーザーにシリコンの持つ優れたパフォーマンス性を受け入れられた。センサフォニクスはそれ以来ずっとシリコン製イヤモニの性能向上に専念してきました。そして現在、全米トップミュージシャンである、ボンジョビ、エアロスミスのスティーブ・テイラー、ビヨンセ、カニエ・ウエストがこのセンサフォニクス社のシリコン製カスタムイヤーモニターを愛用しています。

 

 

 

 

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