🔬 科學原理

NightSnore
究竟如何工作。

數十年的研究已經詳細記錄了鼾聲獨特的聲學指紋。NightSnore 將經典訊號處理與裝置端 AI 聲音分類器相結合——與同儕審查研究驗證的深度學習方法同源——完全在 iPhone 上執行,無雲端、無帳號、無訂閱。

從麥克風到晨間報告。

你入睡後的每一秒,一套安靜的四階段流程都在背景執行。它是這樣工作的。

自適應噪音底線

NightSnore 用滑動視窗百分位法整夜持續估計房間的背景噪音。無需等待 30 秒——從第一刻起就靜默適應,並隨環境變化不斷調整。如果設了延遲開始,等待期間就已經在適應,偵測開始時底線早已就緒。

背景聆聽

藉助 iOS 背景音訊能力,螢幕關閉後麥克風保持工作。音訊即時分析;只儲存偵測到聲音事件前後的短片段——絕不錄整晚。

AI 聲音辨識

一個用數百萬真實聲音樣本訓練的神經網路,把每個偵測到的聲音在 500 多個類別中評分——把鼾聲及相關呼吸音和臥室裡的其他一切聲音區分開。

晨間報告

事件聚合成片段,計算打鼾指數,生成完整時間軸——你醒來的那一刻就能檢視。

鼾聲和其他聲音都不一樣。

鼾聲產生於上呼吸道——和說話用的是同一套發聲部位。這讓鼾聲具有典型的準諧波結構:低基頻(通常低於 500 Hz)加上一組泛音,就像樂器奏出的一個音符。[1]

翻身、被子摩擦、床板吱呀產生的聲音則完全不同:短促的衝擊性爆發,能量散佈在全頻段——更像鈸的一擊而非樂音。這種物理差異,正是 NightSnore 的 AI 模型學會辨識的那類指紋。

研究證實,單次鼾聲事件通常持續 0.3 到 3 秒。[2]NightSnore 會在聲音進入分類器之前過濾掉 0.3 秒以下的瞬態——關門聲、手機磕到床頭櫃——短促的碰撞聲不會汙染你的報告。

頻率分布
鼾聲——能量集中在低頻諧波
床上噪音——能量散佈全頻段
50–500 Hz——典型的鼾聲基頻範圍
諧波結構——AI 模型緊盯的聲道特徵
頻譜形狀——樂音般的鼾聲與寬頻床噪截然不同
偵測流程
第一段——事件偵測
輕量訊號處理整夜追蹤房間的自適應噪音底線,明顯高出底線的聲音即成為候選事件。
第二段——AI 分類
裝置端神經網路把聲音在 500+ 個類別中評分:鼾聲、呼吸相關的聲音,還是完全無關的其他聲音。
鼾聲判定
AI 確信是鼾聲即記為打鼾——若多種打鼾相關的呼吸音共同指向同一結論,同樣成立。
後處理
相鄰事件合併成片段。AI 無法歸為鼾聲的聲音也不會丟棄——歸入「其他聲音」供你回看。

DSP 找到聲音,
AI 判斷它是什麼。

簡單的響度偵測 App 把所有大的聲音都當成鼾聲,所以伴侶翻個身、窗外過輛卡車、走廊關個門都會被記上一筆。

NightSnore 把任務一分為二——正是學術界聲音事件偵測研究推薦的級聯架構。[3]一層輕量的訊號處理,圍繞一條隨環境變化靜默重學的自適應噪音底線,決定什麼時候發生了事;隨後一個裝置端神經網路——以數百萬真實聲音樣本、覆蓋 500 多個類別訓練而成——決定它是什麼:鼾聲、呼吸相關的聲音,還是不過是吱呀聲、咳嗽或窸窣聲。

AI 也不止認教科書式的鼾聲。它還能辨識喘息、粗重呼吸等常伴隨打鼾出現的聲音,讓更輕、更碎的事件也被算進來。而它無法歸為鼾聲的,也不會被丟棄——保留在報告的「其他聲音」裡,隨時供你回看。

一個真正有意義的數字。

NightSnore 不只是數打鼾次數——它計算打鼾指數:每小時睡眠中的打鼾事件數。這與臨床睡眠監測使用的基礎指標一致,讓不同時間的監測結果可以互相比較。

只睡了 4 小時而不是 8 小時?打鼾指數告訴你的資訊不變。它是比率而非原始計數——即使每晚情況不同,長期趨勢依然有意義。

短於 30 分鐘的監測不計算指數:太短的錄音覆蓋不了一個完整的淺睡週期,結果可能產生誤導。

打鼾指數參考範圍
指數 等級 含義
< 10 輕度 偶爾打鼾;對睡眠品質影響較小
10 – 30 中度 頻繁打鼾;值得關注趨勢變化
> 30 重度 打鼾非常頻繁;建議諮詢醫生

僅供參考。NightSnore 不是醫療裝置,不用於診斷睡眠疾病。

智慧手機偵測打鼾,確實可行。

多項獨立研究在數百名受試者、數千小時睡眠錄音上驗證了基於手機麥克風的打鼾偵測。

~95%

受控條件下的準確率

一個用於手機打鼾偵測的 CNN+RNN 深度學習模型達到約 95% 準確率、約 92% 靈敏度與約 98% 特異度——並直接研究了麥克風擺放距離的影響。

Xie et al., Computer Methods and Programs in Biomedicine, 2020. doi:10.1016/j.cmpb.2020.105917

~90%

真實家庭 + 醫院的靈敏度

2025 年一項使用 Vision Transformer 的手機研究,在醫院與家庭錄音、數百名受試者上驗證,留出測試集的靈敏度與特異度均約 90%。

Hong et al., Nature and Science of Sleep, 2025. doi:10.2147/NSS.S514631

~99%

非鼾聲的特異度

2025 年一項對商業打鼾偵測演算法的獨立基準測試,在包含模擬非鼾聲檔案的多樣化測試集上得到約 86% 靈敏度與約 99% 特異度——意味著誤報極少。

Brown et al., JMIR mHealth and uHealth, 2025. doi:10.2196/67861

以上數字來自獨立學術研究,並非 NightSnore 自測。實際準確率取決於手機擺放、房間聲學環境和個人打鼾模式。NightSnore 建立在這些研究所驗證的同一類裝置端深度學習聲音分類之上。

這一切都發生在你的手機上。

NightSnore 採集的音訊永遠不會離開你的裝置。麥克風資料不上傳、錄音不發往任何伺服器、無需帳號。整條流程——自適應噪音追蹤、AI 聲音分類、事件錄製——全部透過 Apple 的本機框架執行,連神經網路推理也在 iPhone 上完成。你隨時可以在設定中刪除所有資料。

NightSnore

今晚就試試。

把 iPhone 放在床頭櫃上,點一下開始,然後安心入睡。
醒來時,你的一夜清清楚楚。

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iOS 17.6 及以上 · 免費下載 · 非醫療裝置

參考文獻
  1. Aarts, R.M. et al., "Snoring: sources and correlates." Acta Acustica (2010). Available at: sps.tue.nl (PDF)
  2. González-Martínez et al., "Improving snore detection under different sleep conditions through harmonic/percussive source separation." Applied Acoustics (2024). doi:10.1016/j.apacoust.2023.109811
  3. MDPI Engineering Proceedings: "Cascaded false-positive rejection for snore event detection." doi:10.3390/engproc2022011008
  4. Xie et al., "Audio-based snore detection using deep neural networks." Computer Methods and Programs in Biomedicine (2020). doi:10.1016/j.cmpb.2020.105917
  5. Hong et al., "Real-Time Snoring Detection Using Deep Learning: A Home-Based Smartphone Approach." Nature and Science of Sleep (2025). doi:10.2147/NSS.S514631
  6. Brown et al., "Accuracy of Smartphone-Mediated Snore Detection." JMIR mHealth and uHealth (2025). doi:10.2196/67861