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 были в каждый момент ночи. Бодрствование, Лёгкий сон, Глубокий сон или REM, плюс пятая метка под названием Тишина для отрезков, где приложение вообще ничего не расслышало. Оценки берутся только из звуков вашего дыхания, подхваченных тем же микрофоном, который занимается обнаружением храпа. Эта страница разбирает сигналы, стоящие за каждой фазой, показывает, как читать гипнограмму в ночной сводке, и объясняет, что оценки могут и чего не могут вам сказать.

Как работает определение фаз

Ваше дыхание меняется по мере смены фаз сна, и разницу слышно. Приложение смотрит, насколько дыхание регулярно и насколько сильно оно колеблется, по той же записи, которую оно уже использует для обнаружения храпа и обнаружения нарушений дыхания. Настраивать дополнительно ничего не нужно.

Примерно через 15 минут после начала записи алгоритм вычисляет вашу личную базовую линию дыхания, то есть типичную частоту и регулярность. Дальше он измеряет остаток ночи относительно вашей собственной базовой линии, а не усреднённых показателей, и применяет пороги из опубликованных исследований, чтобы отнести каждый период к фазе.

Регулярность дыхания весит больше всего, но алгоритм смотрит и на:

  • Частоту дыхания, которая обычно замедляется, когда вы уходите в более глубокий сон.
  • Паттерны храпа, поскольку храп, который приложение находит в течение ночи, поступает в ту же модель.
  • Время ночи, потому что сон следует предсказуемой кривой. Глубокий сон скапливается в начале ночи, а REM нарастает к утру.
  • Движение, поскольку резкие изменения звука указывают, что вы шевелитесь, а это говорит о более лёгком сне или коротком пробуждении.

Результат появляется в виде гипнограммы в ночной сводке.

Четыре фазы и характерные паттерны дыхания

Каждая фаза оставляет в дыхании свой отпечаток:

  • Глубокий сон: ровное, регулярное дыхание с низкой вариативностью. Это восстановительная фаза, и ритм у неё самый метрономный из всех. Большая часть достаётся вам в начале ночи, особенно в первые 90 минут и первые несколько часов.
  • REM-сон: нерегулярное дыхание с высокой вариативностью. REM — это сон со сновидениями. Обычно он начинается через 40–50 минут после засыпания и нарастает к утру, поэтому укороченная ночь отнимает у вас больше REM, чем чего-либо ещё.
  • Лёгкий сон: умеренная регулярность, где-то между двумя другими. Лёгкий сон — переходная фаза и та, из которой проще всего проснуться.
  • Бодрствование: движение, звуки или дыхание, которое не вяжется со сном. Приложение также помечает долгую тишину как возможное пробуждение, когда это подтверждают другие сигналы.

Глубокий сон стоит на одном конце шкалы регулярности, а REM на другом, поэтому приложение хочет увидеть стабильно низкую вариативность, прежде чем назвать период Глубоким сном, и выходит из Глубокого сна, как только вариативность растёт. Классификация звуков, работающая параллельно, добавляет контекст храпа и движений.

Метка «Тишина»

У определения фаз по звуку есть встроенное ограничение. Оно классифицирует только то, что слышит. Когда дыхание слишком тихое, чтобы микрофон отнёс его к какой-то фазе, и при этом ничто не говорит о бодрствовании, приложение помечает этот отрезок как Тишина, а не гадает. Так часто бывает у людей с тихим дыханием или когда звук перекрывает вентилятор либо кондиционер.

Тишина считается спокойным сном. Она входит в общее время сна и даёт баллы в восстановительную часть вашего показателя качества сна, так что тихая ночь по-прежнему читается как хорошая. Придумать фазу без всяких оснований значило бы снизить достоверность данных, поэтому приложение просто обозначает неопределённость и на этом останавливается.

Частота дыхания и его регулярность

Модель фаз опирается на два показателя дыхания, и оба видны в ваших результатах:

  • Частота дыхания показывается во вдохах в минуту и считается по времени между вдохами, которые слышит приложение. Типичный диапазон для взрослого во сне — от 12 до 20 вдохов в минуту. Приложение снимает показание каждые несколько минут и показывает среднее. Персональную базовую линию оно ставит после первых 10–15 минут зафиксированного сна, беря середину этих ранних показаний, чтобы одно случайное значение её не увело. Показания держатся в правдоподобном диапазоне примерно от 6 до 25 вдохов в минуту, что отсекает ложные выбросы и всё же пропускает более высокие значения, возможные во время REM или короткого пробуждения.
  • Регулярность дыхания — это то, насколько постоянен ритм между вашими вдохами, по шкале от нерегулярного до ровного. Долгие отрезки очень ровного дыхания указывают на Глубокий сон. Переход к более нерегулярному дыханию может означать REM.

Оба показателя — оценки по звуку, для вашего собственного понимания. Если частота дыхания заметно выходит за пределы нормы, отнесите это врачу, а не занимайтесь самодиагностикой.

Использует ли приложение данные Apple Watch?

Да, когда они есть. Если носимое устройство вроде Apple Watch сообщает фазы сна за ночь, Snore Timeline берёт для вашего показателя проценты Глубокого сна и REM с часов вместо собственных аудиооценок. Носимое устройство измеряет эти фазы лучше, чем это может звук, поэтому приложение уступает ему дорогу. Без носимого устройства оно возвращается к оценкам по дыханию и движению. Страница Apple Watch рассказывает, что добавляют 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.

Гипнограмма в ночной сводке рисует, как вы перемещались по фазам в течение ночи. Каждая цветная полоса — это 5 минут 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 Глубокого сна было больше всего, и заметить, куда пришёлся REM. Нажмите на любой блок, и плашка покажет полный временной диапазон этой фазы, например «Лёгкий · 03:50 – 04:15», а временная шкала перейдёт к этому моменту, чтобы вы проверили, совпадают ли ваши эпизоды храпа с определённой фазой. Если потом прокрутить шкалу, линия выбора на гипнограмме пойдёт следом.

В ночи, когда носимое устройство синхронизировало данные о сне, но аудио вы не записывали, полоса временной шкалы рисует ленту фаз в тех же цветах, а строка статуса под центральной линией показывает фазу и ваши показатели, например «Лёгкий · 57 уд/мин · 13 вдох/мин · SpO2 96%». Записанные ночи сохраняют обычную форму волны.

Типичное распределение фаз

В ночной сводке также показано, какой процент ночи вы провели в каждой фазе. Типичная ночь может выглядеть примерно так:

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

Эти проценты смещаются с возрастом, состоянием здоровья, стрессом и много чем ещё, так что сравнивайте свои ночи между собой и не переживайте о совпадении с учебником. Для оценки приложение считает Глубокий сон примерно в 13–23 процента здоровой целью, причём 20 процентов и больше приносят баллы, а REM — около 20–25 процентов. Попадание в эти диапазоны может добавить баллов к вашему показателю качества сна. Это общие ориентиры, и не более того.

Насколько точны оценки?

Классификация опирается на опубликованные исследования того, как регулярность дыхания связана с фазами сна. Работы, где фазы определяются по одному физиологическому сигналу, например дыханию или вариабельности сердечного ритма, дают около 70% совпадения с полисомнографией, которая является клиническим стандартом исследования сна. Так что оценки дают вам сносную картину общей архитектуры сна и картину получше — ваших тенденций во времени.

Пара вещей тянет точность вверх или вниз. Длинные записи помогают, потому что несколько часов сна дают алгоритму больше полных циклов для разбора. Шумная комната, партнёр в постели, домашние животные или телефон далеко от вас затрудняют обнаружение дыхания, и оценки вместе с этим становятся хуже.

Медицинская оговорка

Это оценки из аудиоанализа. Клиническими измерениями они не являются. Клиническое определение фаз использует мозговые волны, движения глаз и мышечную активность, и звук не улавливает ничего из этого. Snore Timeline не проходило валидацию относительно полисомнографии и не может диагностировать апноэ сна или какое-либо нарушение сна. Относитесь к разбивке по фазам как к общему ориентиру и поговорите с медицинским специалистом, если вас беспокоит ваш сон.

Почему фазы не были определены

Для определения фаз нужно слышимое дыхание на протяжении записи. Если за ночь фазы не показаны, обычно дело в одном из этого:

  • Слишком тихое дыхание. Ваше дыхание может не доходить до микрофона на уровне, с которым он может работать.
  • Телефон слишком далеко. Дыхание быстро теряется с расстоянием. 30–60 см от головы работает хорошо.
  • Фоновый шум. Вентиляторы, кондиционеры и другие ровные звуки могут перекрыть дыхание, которое слушает приложение.
  • Слишком короткая запись. Алгоритму нужно около 15 минут, чтобы поставить базовую линию, прежде чем он сможет что-либо классифицировать.
Совет

Кладите телефон на одно и то же место каждую ночь, делайте комнату тише, где получается, и записывайте полные ночи. Записи от 6 часов дают алгоритму самые полные циклы для работы, а неизменное расположение сохраняет ночи сопоставимыми.

Если временная шкала вышла пустой целиком и не хватает не только фаз, см. раздел Устранение неполадок.

Научные источники

Классификация фаз опирается на эти работы:

  • Aging Effects on Cardiac and Respiratory Dynamics in Healthy Subjects across Sleep Stages (Schumann et al., 2010). Показывает, что показатели масштабирования дыхания измеримо различаются между фазами сна. У глубокого сна дыхание самое регулярное, у REM — самое вариативное. Эти различия и стоят за порогами регулярности, которые применяются к каждой фазе.
  • Using Spectral Continuity to Extract Breathing Rate from Heart Rate and Its Applications in Sleep Physiology (Orphanides et al., 2024). Подтверждает, что у глубокого сна (N3) дыхание самое стабильное и предсказуемое среди всех фаз. Именно поэтому приложение требует стабильно низкой вариативности, чтобы назвать период Глубоким сном, и выходит из Глубокого сна, когда вариативность растёт.
  • Sleep Stage Classification from Heart-Rate Variability. Сообщает примерно о 70% совпадении с полисомнографией при определении фаз по одному физиологическому сигналу, что сопоставимо с подходом на основе регулярности дыхания, применяемым здесь.