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録音

音声検出の仕組み

アプリが何を聴き、どのように判断し、数値が何を意味するか。

このページの内容

Snore Timeline は一晩分の生音声を、信頼できるラベル付きイベントへと変換します。その仕組みを知ることで、結果をより正確に読み取れます。このページでは分類の流れを解説します。アプリがどの音を聴き、何がタイムラインに記録されるかを判断し、デシベル値やオレンジ色の波形が何を意味し、騒がしい部屋だと結果がどう変わるかをお伝えします。

アプリが分類する音の種類

あらゆる音をいびきとして扱うのではなく、アプリは検出した音を6つの主要カテゴリに分類します。

  • いびき: メインのイベント。検出されるたびに音量レベルとともにタイムラインに記録されます。
  • あえぎ(ガスプ): 呼吸停止の後によく起こる、突然の息の吸い込み。
  • : いびきに統合せず、独立したカテゴリとして追跡されます。
  • 寝言: 話し声、ささやき、つぶやきを含みます。
  • 笑い: 睡眠中に笑うことがあるためです。
  • 大きな音: 設定した閾値を超える突発的な音(後述)。

いびき、あえぎ、咳は呼吸グループを構成します。アプリは一晩を通じて呼吸パターンも監視します。約10秒以上の無音区間の後、その直前の静寂よりも明らかに大きな回復音が続く場合、呼吸の乱れとしてフラグが立てられます。詳細は呼吸の乱れをご覧ください。

いびきと咳をどう区別するのでしょうか。各音には固有の音響的特徴があります。いびきのエネルギーは主に低・中音域(おおむね50 Hz〜3 kHz)に集中しており、これが話し声、咳、環境ノイズとの違いになります。分類器は各音声セグメントについて、音のパターンと周波数特性の両方を考慮してラベルを付けます。ほとんどの環境ノイズは無視されます。

いかなる検出システムも完璧ではありません。2つの音が重なったり、寝具に音が遮られたりすると、イベントが誤ったカテゴリに入ることがあります。ラベルがおかしいと思ったら、その時点の音声を再生して確認してください。ここで扱うすべての情報は個人的な参考のための音声解析であり、アプリは睡眠時無呼吸症候群やその他の疾患を診断するものではありません。

リアルタイム解析、サンプリングなし

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音声はすべてスマートフォン上でその瞬間に分類されます。どの音もリアルタイムで処理されてラベルが付けられ、サンプリングや外部送信は一切行われません。

一部のアプリはバッテリー節約のためサンプリングを行います。定期的に起動して少しだけ録音し、また休止するという方法で、その間に起きた音を見逃してしまいます。Snore Timeline はAppleのSound Analysisフレームワークを使い、スマートフォン上で音声を継続的に解析します。あらゆる音がリアルタイムで処理されます。スキップも、サンプリングも、アップロードも行いません。

継続解析には、気づくことになる2つの特徴があります。

  • 検出はすぐに始まります。キャリブレーションや準備ステップは不要です。夜最初のいびきも、100回目のいびきも同様に記録されます。
  • タイムラインは完全です。アプリは常に聴き続けているため、タイムライン上の静かな区間は部屋が静かだったことを意味し、その区間自体が呼吸および睡眠ステージの解析データになります。

これらはすべてデバイス上で実行されます。音声がスマートフォンの外に出ることはなく、プライバシーポリシーでその実際の意味を説明しています。

感度と誤検出

すべての音が記録されるわけではありません。アプリはいずれかのカテゴリに十分一致した場合にのみイベントとして記録します。これにより、軋むラジエーターが一晩中偽のいびきを生み出すのを防ぎます。

その基準の厳しさは感度設定で制御できます。最小、低、標準、高、最大の5段階があります。デフォルトは「標準」です。

  • 最小は明確で大きないびきのみを捉え、それ以外はほとんど無視します。騒がしい部屋や、パートナーのいびきが誤検出を引き起こすときに適しています。
  • 最大はかすかないびきも捉えますが、背景ノイズをより多く拾い、誤検出が増えます。
ヒント

タイムラインを見ながら調整方向を判断してください。再生しても何も聞こえない不審なイベントが多い場合は感度を下げてください。録音には聞こえるのにアプリが見逃したいびきがある場合は感度を上げてください。多くの人には「標準」が出発点として適しています。

デシベルと周波数カラー

音量はアプリ全体でdB SPL単位で表示されます。ほぼ無音の基準となる約28 dBから、非常に大きな音の105 dBまでのスケールです。音量計として読んでください。数値が高いほど音が大きいことを意味します。いびきの大きさの目安として:

  • 約40 dB未満: かすかないびき
  • 40〜48 dB: 軽いいびき
  • 48〜56 dB: はっきり聞こえるいびき
  • 56 dB以上: 重いいびき

アプリは各エピソードのピーク値と平均デシベル値の両方を追跡します。これらの数値は個人的な参考用であり、臨床測定ではありません。

アプリは使用中のマイクを検出し、音楽やポッドキャストなど、スマートフォンが音声を再生している間も読み取り値を調整します。

すべての音は複数の周波数が混ざり合ったものです。周波数とは、空気がどれだけ速く振動するかを表すもので、ヘルツ(Hz)で測ります。低い音はゆっくり振動し、高い音は速く振動します。再生を押してスライダーをドラッグすると、その音を聞きながら波が密になっていく様子を確認できます。

160 Hz
スライダーをドラッグ — 音が高いほど速く振動します
これは下の帯域が構築されているのと同じスケールです。ゆっくりした振動が低音域、速い振動が高音域です。いびきは低音域に位置し、呼気のかすかな摩擦音は高音域に位置します。音を聞くにはヘッドフォンまたはスピーカーが必要です。

波形を最大限ズームインすると、バーが積み重なったオレンジの階調に分かれ、各音のエネルギーが周波数帯域ごとにどこに分布しているかが分かります。

  • 濃いオレンジ: 低音域、約50〜250 Hz。いびき特有の深い唸り音。
  • 中間のオレンジ: 中音域、約250〜1500 Hz。倍音や母音の音。
  • 明るいオレンジ: 高音域、約1500〜8000 Hz。「スス」という音のような摩擦音。
0:00 高音域 中音域 低音域
実際の録音を、アプリが波形を描くのと同じ色で表示しています。各バーは低音域・中音域・高音域のエネルギーに分かれています。再生を押して線を追ってみてください。呼吸では、音がやわらかいまま、呼気のたびに明るい高音域がぴくっと跳ね上がるのが分かります。いびきでは、濃い低音域が支配的になります。その高音域のリズムに途切れがあると、それが呼吸の乱れの可能性を示すサインになります。

呼吸の追跡で最も重要なのが明るい高音域の帯域です。すべての呼気はかすかな摩擦音(「スス」のような小さな音)を生み出し、その音が高音域に現れます。Snore Timeline はそれを聴くことで一晩中の呼吸を追跡し、呼吸の乱れ検出睡眠ステージ推定の基盤となります。遠くに置いたスマートフォンや騒がしい部屋がこれらの機能を弱める理由もここにあります。摩擦音はとても小さく、最初に失われる音だからです。

周波数の詳細は最大ズーム時のみ表示されます。ズームアウトすると、バーは単色で表示されます。波形全体の読み方についてはタイムラインと再生をご覧ください。

試してみる

夜の静かな区間を最大限ズームインして、下に色がほとんどなく明るいオレンジの短いパルスを探してみてください。それが音だけで見えるあなたの呼吸です。

アプリの全画面表示
ズームイン いびきエピソード中に積み重なったオレンジ色の周波数帯域を示すズームイン波形
最大ズーム時の周波数カラー。

大きな音の検出

分類器はいびきと寝言を自動的に処理します。大きな音の検出はそれ以外のすべてに対応します。音の種類に関わらず、設定した音量閾値を超えるとエピソードを生成します。これにより、分類器が識別できない音(声として認識されないほど小さい寝言、歯ぎしり、動いたときに出る音、その他の夜間の不明な音)を捉えます。

デフォルトの閾値は55 dBです。部屋に合った閾値を設定するには:

  1. 録音を開始して静かにします。
  2. タイムラインに表示される部屋のベースラインノイズのdB値を確認します。
  3. その値より少し高いところに閾値を設定します。

部屋が静かなほど低い閾値を設定でき、より多くの音を捉えられます。

いびきとして予想していた音が大きな音カテゴリに記録されることもあります。これは背景ノイズがいびき分類器の聴く呼吸パターンをマスクするときに起こります。分類器がいびきを識別するには明確な音声信号が必要で、部屋のベースラインが約45 dBを超えると、より多くの音がいびきエピソードではなく大きな音シグナルとして記録される傾向があります。次のセクションで対処法を説明します。

背景ノイズが検出に与える影響

エアコン、扇風機、交通騒音、音楽、雨、波の音などの持続的な背景ノイズは別途追跡され、タイムラインにいびきイベントを生成しません。アプリはこれらを断続的ないびきではなく連続した環境ノイズとして認識するため、ハムを立てるエアコンだけで一晩中偽のいびきが記録されることはありません。

安定したノイズの本当のコストはマスキングです。大きなノイズフロアは静かな呼吸音やかすかないびきをかき消し、分類器が処理できる信号を減らします。2つの結果が生じます。

  • 小さな音がそもそも検出されにくくなります。
  • ベースラインが約45 dBを超える部屋では、本来いびきに分類されるはずの音が大きな音カテゴリに移行します。

より精度の高い分類を得るには、できる範囲で部屋を静かにしてください。よくある原因は、扇風機やホワイトノイズマシン、空調や空気清浄機、交通に面した開いた窓、つけたままのテレビや音声などです。部屋が静かなほど全体的に精度が上がります。

ノイズを制御できない場合(例えばホテルの部屋など)は、現状に合わせて工夫してください。

  • スマートフォンを頭の近くに置いてください。ハムノイズの中でも呼吸音が聞こえるようにするためです。配置の詳細ははじめにをご覧ください。
  • 感度を上げてください。背景ノイズに埋もれた小さな音もアプリが拾えるようになります。
アプリの全画面表示
ズームイン ピーク・平均デシベルと大きな音シグナルバッジを表示した大きな音検出エピソード
45 dBのノイズフロアを超える部屋での録音例。