Snore Timeline 标志 Snore Timeline 支持 打开应用
您的结果

从音频识别睡眠阶段

了解您的呼吸声音如何转化为睡眠阶段估算,以及如何解读这些数据。

本页内容

Snore Timeline 会估算您在夜里每个时刻处于哪个睡眠阶段。清醒、浅睡眠、深度睡眠或快速眼动睡眠,外加第五个标签"安静",用来标记它完全听不到任何声音的时段。估算只来自您的呼吸声,由做鼾声检测的那只麦克风采集。本页讲每个阶段背后的信号、如何读懂每晚摘要里的睡眠图,以及这些估算能告诉您什么、不能告诉您什么。

睡眠阶段估算的工作原理

您走过不同睡眠阶段时呼吸会变,而这个变化听得出来。应用看的是您的呼吸有多规律、波动有多大,用的就是它已经在用于鼾声检测和呼吸中断检测的那段录音。没有别的要设置。

录音开始约 15 分钟后,算法会算出您的个人呼吸基线,也就是您典型的呼吸频率和规律性。从那以后,它拿您自己的基线而不是人群平均值来衡量这一夜的其余部分,并套用已发表研究里的阈值,把每个时段归入某个阶段。

分量最重的是呼吸规律性,但算法也会看:

  • 呼吸频率,进入更深的睡眠时通常会慢下来。
  • 鼾声模式,因为应用在夜里检测到的鼾声会喂进同一个模型。
  • 处在夜里的哪个时段,因为睡眠遵循一条可预测的曲线。深度睡眠在夜晚前段扎堆,快速眼动睡眠则朝着天亮越来越多。
  • 体动,因为声音的大幅变化说明您在翻身,这提示较浅的睡眠或一次短暂觉醒。

结果会以睡眠图的形式出现在每晚摘要里。

四个阶段及其呼吸特征

每个阶段都会在您的呼吸上留下自己的指纹:

  • 深度睡眠:呼吸平稳规律,波动很小。这是恢复性的那个阶段,节律也最接近节拍器。它的大部分出现在夜晚前段,尤其是前 90 分钟和头几个小时。
  • 快速眼动睡眠:呼吸不规则,波动大。快速眼动睡眠是做梦的阶段。通常在入睡后 40 到 50 分钟开始,并朝着天亮不断增多,这也是为什么把一夜提早结束,损失最多的就是它。
  • 浅睡眠:规律性中等,在另外两者之间。浅睡眠是过渡阶段,也是最容易被唤醒的阶段。
  • 清醒:出现体动、声音,或者呼吸对不上睡眠。当其他信号也支持时,应用还会把一段长时间的安静标记为可能的觉醒。

深度睡眠在规律性量表的一端,快速眼动睡眠在另一端,所以应用要看到波动持续地低,才会把某段时间称作深度睡眠;波动一升高,它就退出深度睡眠。同步运行的声音分类补上鼾声和体动的背景信息。

安静标签

靠音频判阶段,有一条与生俱来的界限。它只能给听得到的东西分类。当您的呼吸太轻,麦克风无法把它归进某个阶段,同时又没有迹象表明您醒着,应用会把那一段标成安静,而不是瞎猜。呼吸很轻的人常遇到,风扇或空调盖住声音时也一样。

安静算作有效的休息睡眠。它计入总睡眠时长,也为您睡眠评分里的恢复部分挣分,所以安静的一夜依然读作好觉。凭空造一个阶段只会让数据更不可信,所以应用如实标出这份不确定,然后到此为止。

呼吸频率与呼吸规律性

有两项呼吸测量喂给阶段模型,两项都会出现在您的结果里:

  • 呼吸频率以每分钟呼吸次数(bpm)显示,由应用听到的相邻呼吸之间的间隔算出。成人睡眠时的典型范围是每分钟 12 到 20 次。应用每隔几分钟取一次读数,并显示您的平均值。在检测到睡眠的头 10 到 15 分钟过后,它取这段早期读数的中间值来定个人基线,这样一个离群值带不歪它。读数被限制在每分钟大约 6 到 25 次这个合理区间内,既滤掉杂乱的尖峰,也放行快速眼动睡眠或短暂觉醒时可能出现的较高频率。
  • 呼吸规律性指您两次呼吸之间的节律有多一致,从不规则到稳定形成一条量表。长时间非常平稳的呼吸指向深度睡眠。转向更不规则的呼吸则可能意味着快速眼动睡眠。

两者都是从音频得出的估算,供您自己了解情况。如果您的呼吸频率明显偏离正常范围,把它拿给医生看,别自行诊断。

应用是否使用 Apple Watch 数据?

是的,有数据时就用。若 Apple Watch 等可穿戴设备上报了当晚的睡眠阶段,Snore Timeline 会用手表的深度睡眠和快速眼动睡眠百分比来算您的睡眠评分,而不用自己的音频估算。可穿戴设备测这些阶段比音频强,所以应用给它让路。没有可穿戴设备时,它退回到基于呼吸和体动的估算。Apple Watch 页面讲了手表补上了什么。

解读睡眠图

清醒 快速眼动睡眠 浅睡眠 深度睡眠 安静 晚上11点 早上6点 每个色块约为5分钟
睡眠图在整夜中逐步切换睡眠阶段。每个彩色色块约为五分钟。

每晚摘要里的睡眠图画的是您这一夜怎样在各阶段之间移动。每条彩色色带就是某个阶段里的 5 分钟:

  • 橙色:清醒时段
  • 青色(浅蓝色):浅睡眠
  • 靛蓝色(深蓝色):深度睡眠
  • 粉色/青色:快速眼动睡眠
  • 薄荷色(柔和绿色):安静,仅在当晚出现时显示
包含睡眠阶段睡眠图的每晚摘要
放大查看 睡眠图,显示整晚的清醒、快速眼动、浅睡眠、深度睡眠和安静阶段及各阶段占比
睡眠图以 5 分钟为单位,用彩色色带呈现整晚的睡眠阶段变化。

从左往右读,您能数出走过多少个完整的睡眠周期、看到深度睡眠最多的时段,也能找出快速眼动睡眠落在哪里。点任意色块,会弹出一个标签显示该阶段的完整时间范围,比如"浅睡眠 · 凌晨 3:50 – 凌晨 4:15",同时时间线会跳到那一刻,让您看看自己的鼾声片段是否和某个阶段对得上。之后在时间线上拖动,睡眠图的选中线也会跟着走。

在可穿戴设备同步了睡眠数据、但您没有录音的夜晚,时间线条带会以相同颜色画出阶段色带,状态栏在中心线下方读出阶段和您的生命体征,比如"浅睡眠 · 57 bpm · 13 次/分钟 · 血氧 96%"。有录音的夜晚仍保持普通波形。

典型阶段分布

每晚摘要还会显示这一夜有百分之多少花在各个阶段。一个典型的夜晚大致是这样:

  • 浅睡眠 45%
  • 深度睡眠 20%
  • 快速眼动睡眠 27%
  • 清醒 8%

这些百分比会随年龄、健康状况、压力以及不少别的因素而移动,所以把您自己的各夜相互比较,别在意能不能对上教科书。在评分方面,应用把深度睡眠大约 13% 到 23% 当作健康目标,达到 20% 或以上就能挣分;快速眼动睡眠的目标约为 20% 到 25%。落在这些区间里可以给您的睡眠评分加分。这些只是一般性参考,仅此而已。

估算的准确性如何?

这套分类基于已发表的研究,讲的是呼吸规律性与睡眠阶段之间的关系。用单一生理信号(比如呼吸或心率变异性)做睡眠分期的研究,与临床睡眠研究标准多导睡眠图的一致性约为 70%。所以这些估算能给您一幅还算像样的总体睡眠结构图,而在您随时间变化的趋势上,这幅图更好。

有几件事会把准确性往上或往下拉。录得久有帮助,因为几小时的睡眠给算法更多完整周期可看。吵闹的房间、同床伴侣、宠物,或者睡得离麦克风太远,都会让您的呼吸更难被检测到,估算也随之变差。

医疗说明

这些是从音频分析得出的估算。它们不是临床测量。临床的阶段判定用脑电波、眼球运动和肌肉活动,而音频这三样都抓不到。Snore Timeline 未经多导睡眠图验证,也无法诊断睡眠呼吸暂停或任何睡眠障碍。把阶段分解当作一般性参考,如果您对自己的睡眠有顾虑,请找医疗专业人员谈谈。

为何未检测到睡眠阶段

阶段估算需要整段录音里都有听得见的呼吸。如果某晚一个阶段都没有,通常是下面这几种情况之一:

  • 呼吸太轻。您的呼吸也许没有以应用能用的音量传到麦克风。
  • 手机放得太远。呼吸声随距离迅速消失。距头部 30 到 60 厘米效果不错。
  • 背景噪音。风扇、空调以及其他持续性的声音,可能盖住应用正在听的呼吸声。
  • 录音太短。算法要先花大约 15 分钟定下您的基线,才谈得上分类。
提示

每晚保持相同的手机放置位置,能让房间安静就让它安静,并录完整的一夜。6 小时或更长的录音能给算法最完整的周期,而位置保持不变则让各夜之间可比。

如果整条时间线都是空的,而且缺的不只是阶段,请看问题排查

研究参考文献

阶段分类参考了以下论文: