Логотип Snore Timeline Snore Timeline Поддержка Открыть приложение
Ваши результаты

Фазы сна по звуку

Как звуки дыхания превращаются в оценку фаз сна и как их читать.

На этой странице

Snore Timeline определяет, в какой фазе сна вы находились в каждый момент ночи: Бодрствование, Лёгкий сон, Глубокий сон или REM — а также пятую метку, Тишина, для периодов, когда приложение ничего не слышало. Оценки основаны исключительно на звуках вашего дыхания, записанных микрофоном, который уже используется для обнаружения храпа. Эта страница объясняет, какие сигналы соответствуют каждой фазе, как читать гипнограмму в ночном резюме, и что эти оценки могут и не могут вам рассказать.

Как работает определение фаз

Характер дыхания меняется по мере смены фаз сна, и эти изменения слышны. Приложение анализирует регулярность и вариативность паттернов дыхания, записанных через микрофон — той же самой записи, что используется для обнаружения храпа и пауз в дыхании. Поэтому для определения фаз сна никакой дополнительной настройки не требуется.

Примерно через 15 минут записи алгоритм устанавливает вашу личную базовую линию дыхания: типичную частоту и регулярность. Затем он измеряет остаток ночи относительно вашей собственной базовой линии, а не усреднённых показателей, и применяет пороговые значения, основанные на исследованиях, для классификации каждого периода по фазе.

Регулярность дыхания несёт основной сигнал, но алгоритм также учитывает:

  • Частоту дыхания, которая имеет тенденцию замедляться по мере перехода в более глубокий сон.
  • Паттерны храпа, поскольку данные об обнаруженном в течение ночи храпе поступают в ту же модель.
  • Время суток, так как архитектура сна следует предсказуемой кривой: Глубокий сон концентрируется в начале ночи, тогда как REM нарастает к утру.
  • Движение, поскольку резкие изменения звука указывают на движение тела, что соответствует более лёгкому сну или кратковременному пробуждению.

Результат отображается в виде цветных полос за вашей временной шкалой и в виде графика гипнограммы в ночном резюме.

Четыре фазы и характерные паттерны дыхания

Каждая фаза оставляет в дыхании уникальный отпечаток:

  • Глубокий сон: ровное, регулярное дыхание с низкой вариативностью. Это восстановительный сон, дающий наиболее метрономический ритм среди всех фаз. Чаще всего он встречается в начале ночи — особенно в первые 90 минут и первые несколько часов.
  • REM-сон: нерегулярные паттерны дыхания с высокой вариативностью. REM — это сон со сновидениями. Как правило, он начинается примерно через 40–50 минут после засыпания и нарастает к утру, именно поэтому укорачивание ночи лишает вас прежде всего REM-сна.
  • Лёгкий сон: умеренная регулярность дыхания, между двумя крайностями. Лёгкий сон — это переходная фаза, из которой легче всего проснуться.
  • Бодрствование: движение, звуки или паттерны дыхания, несовместимые со сном. Приложение также отмечает продолжительную тишину как возможное пробуждение, если это подтверждают другие сигналы.

Поскольку Глубокий сон находится на одном конце шкалы регулярности, а REM — на другом, приложение требует стабильно низкой вариативности дыхания, прежде чем классифицировать период как Глубокий сон, и выходит из этой фазы при росте вариативности. Классификация звуков, работающая параллельно, предоставляет контекст храпа и движений.

Метка «Тишина»

У определения фаз по звуку есть честное ограничение: оно может классифицировать только то, что слышит. Когда дыхание слишком тихое и микрофон не может разобрать его достаточно хорошо для определения фазы, но при этом ничто не указывает на бодрствование, приложение отмечает этот отрезок как Тишина, а не угадывает фазу. Это часто происходит у людей с тихим дыханием или когда звук маскирует вентилятор или кондиционер.

Тишина считается полноценным отдыхом. Она учитывается в общем времени сна и приносит баллы в восстановительную часть вашего показателя качества сна, так что действительно тихая ночь всё равно оценивается как хороший сон. Придумывать фазу без каких-либо оснований означало бы снизить достоверность данных, поэтому приложение прямо обозначает неопределённость.

Частота дыхания и его регулярность

Модель фаз сна использует два показателя дыхания, оба отображаются в ваших результатах:

  • Частота дыхания показывается в вдохах в минуту и рассчитывается по времени между зафиксированными вдохами. Типичный диапазон для взрослого человека во сне — от 12 до 20 вдохов в минуту. Приложение записывает показание каждые несколько минут и отображает среднее значение. После примерно первых 10–15 минут зафиксированного сна устанавливается персональная базовая линия на основе середины этих ранних показаний, чтобы одно случайное значение не смогло её исказить. Показания остаются в физиологических пределах примерно от 6 до 25 вдохов в минуту, что отфильтровывает ложные выбросы, одновременно допуская более высокие значения, возможные во время REM или кратких пробуждений.
  • Регулярность дыхания описывает постоянство ритма между вдохами по шкале от нерегулярного до ровного. Стабильно очень ровное дыхание указывает на Глубокий сон, тогда как переход к более нерегулярному дыханию может свидетельствовать о REM.

Оба показателя — аудиооценки для личного ознакомления. Если частота дыхания значительно выходит за пределы нормы, стоит обсудить это с врачом, а не заниматься самодиагностикой.

Использует ли приложение данные Apple Watch?

Да, если они доступны. Если носимое устройство, например Apple Watch, сообщает данные о фазах сна за ночь, Snore Timeline использует показатели Глубокого сна и REM от часов для расчёта показателя качества сна вместо собственных аудиооценок. Носимое устройство определяет эти фазы точнее, чем аудиоанализ, поэтому приложение отдаёт предпочтение его данным. При отсутствии подключённого носимого приложение использует собственные оценки на основе дыхания и движений. На странице Apple Watch описано, какие данные предоставляют часы.

Чтение гипнограммы

Бодрств. REM Лёгкий Глубокий Тишина 23:00 6:00 каждый блок — около 5 минут
Гипнограмма показывает смену фаз на протяжении ночи. Каждый цветной блок — около пяти минут; цвета совпадают с полосами на временной шкале.

Гипнограмма в ночном резюме отображает ваш путь через фазы сна на протяжении ночи. Каждая цветная полоса соответствует 5 минутам в определённой фазе:

  • Оранжевый: периоды бодрствования
  • Голубой (светло-синий): Лёгкий сон
  • Индиго (тёмно-синий): Глубокий сон
  • Розовый/голубой: REM-сон
  • Мятный (мягко-зелёный): Тишина, отображается только в ночи, когда она встречается
Ночное резюме с гипнограммой фаз сна
Увеличено Гипнограмма с фазами Бодрствование, REM, Лёгкий, Глубокий и Тишина на протяжении ночи с процентным распределением фаз
Гипнограмма показывает ваши фазы сна в пятиминутных блоках на протяжении всей ночи.

Читайте её слева направо — и вы сможете подсчитать, сколько полных циклов сна прошли, увидеть, когда был наибольший Глубокий сон, и заметить, когда происходил REM. Цветные полосы фаз также отображаются за формой волны на вашей временной шкале, что позволяет проверить, совпадают ли эпизоды храпа с определённой фазой.

Типичное распределение фаз

В ночном резюме также показан процент времени, проведённого в каждой фазе. Типичная ночь может выглядеть примерно так:

  • 45% Лёгкий сон
  • 20% Глубокий сон
  • 27% REM-сон
  • 8% Бодрствование

Эти проценты меняются в зависимости от возраста, состояния здоровья, уровня стресса и других факторов, поэтому сравнивайте ночи между собой, а не с учебниковыми нормами. Для оценки приложение использует диапазон Глубокого сна примерно от 13 до 23 процентов как здоровую цель, при этом 20 процентов и более засчитывается в ваш показатель, а цель по REM составляет около 20–25 процентов. Достижение этих диапазонов может добавить баллы к вашему показателю качества сна. Это общие ориентиры, а не медицинская оценка.

Насколько точны оценки?

Классификация основана на опубликованных исследованиях зависимости между регулярностью дыхания и фазами сна. Исследования, в которых фазы сна определяются по единственному физиологическому сигналу — например, дыханию или вариабельности сердечного ритма, — показывают около 70% совпадения с полисомнографией, стандартом клинического исследования сна. Оценки дают полезную картину общей архитектуры сна и, что ещё ценнее, ваших тенденций с течением времени.

Точность зависит от ряда факторов. Длинные записи помогают: несколько часов сна позволяют приложению наблюдать более полные циклы. Шумная обстановка, партнёр по кровати, домашние животные или расположение телефона далеко от микрофона — всё это снижает надёжность обнаружения дыхания, а вместе с ней и качество оценок.

Медицинская оговорка

Это оценки на основе аудиоанализа, а не клинические измерения. Клиническое определение фаз сна использует мозговые волны, движения глаз и мышечную активность — сигналы, которые аудио не может зафиксировать. Snore Timeline не проходило валидацию относительно полисомнографии и не может диагностировать апноэ сна или какое-либо нарушение сна. Воспринимайте распределение по фазам как общий ориентир и проконсультируйтесь с врачом, если у вас есть опасения относительно сна.

Почему фазы не были определены

Для определения фаз необходимо слышимое дыхание на протяжении всей записи. Если за ночь фазы не показаны, обычно это вызвано одной из следующих причин:

  • Слишком тихое дыхание. Ваше дыхание может не достигать микрофона на уровне, достаточном для анализа.
  • Телефон слишком далеко. Дыхание быстро затихает с расстоянием; оптимально — 30–60 см от головы.
  • Фоновый шум. Вентиляторы, кондиционеры и другие постоянные звуки могут маскировать дыхание, которое слушает приложение.
  • Слишком короткая запись. Алгоритму требуется около 15 минут для установки базовой линии, прежде чем он сможет что-либо классифицировать.
Совет

Кладите телефон на одно и то же место каждую ночь, по возможности уменьшайте шум в комнате и записывайте полные ночи. Записи продолжительностью от 6 часов дают алгоритму наибольшее количество полных циклов для анализа, а постоянное расположение делает ночи сопоставимыми. Подробнее о размещении телефона — на странице Начало работы.

Если временная шкала оказалась пустой полностью, а не только без фаз, см. раздел Устранение неполадок.

Научные источники

Алгоритм классификации фаз сна основан на следующих работах:

  • Aging Effects on Cardiac and Respiratory Dynamics in Healthy Subjects across Sleep Stages (Schumann et al., 2010). Демонстрирует, что показатели масштабирования дыхания измеримо различаются между фазами сна: глубокий сон характеризуется наиболее регулярным дыханием, тогда как REM — более вариативным и нерегулярным. Эти различия лежат в основе пороговых значений регулярности, используемых для классификации фаз.
  • Using Spectral Continuity to Extract Breathing Rate from Heart Rate and Its Applications in Sleep Physiology (Orphanides et al., 2024). Подтверждает, что глубокий сон (N3) отличается наиболее стабильным и предсказуемым дыханием среди всех фаз. Этот вывод используется для требования стабильно низкой вариативности дыхания при классификации Глубокого сна и для выхода из этой фазы при росте вариативности.
  • Sleep Stage Classification from Heart-Rate Variability. Сообщает примерно о 70% совпадении с полисомнографией при определении фаз сна по единственному физиологическому сигналу, что сопоставимо с подходом на основе регулярности дыхания, используемым здесь.