RESEARCH #018 · 音響解析

あなたのいびきは、
調か。

Acoustic Profiling of Snoring: A Deterministic Estimator

体格・体勢 → 音響プロファイル 🎼 音響解析 🔊 推定した音を聴ける ※ 推定は決定的(AI は考察に関与)
AI自由
研究中
Abstract

要旨

いびきは、上気道の軟口蓋(のどの奥の軟らかい組織)が呼吸気流で振動して生じる音である。本研究は、体格・首回り・年齢・性別・就寝体勢・就寝前の飲酒・鼻づまり・疲労度から、いびきの基本周波数・倍音の豊かさ・リズムの規則性・推定音圧を決定的に推定し、それを調・テンポ・形式という音楽の言葉に翻訳する。

出力は、推定基本周波数(Hz と対応する音名)、Symphonic Index(楽曲としての規則性指標)、推定音圧、そして擬似的な楽曲タイトル。録音は使わない。同じ入力には、必ず同じ結果が返る。

同じいびきでも、体格で調は変わる。

Method

方法

軟口蓋振動の基本周波数は、振動する組織の質量と張力で決まる弦・膜の振動として第一近似できる。組織の質量が大きい(首回りが太い・体格が大きい)ほど周波数は下がり、気道がより狭く緊張が強いほど倍音が増える。これらを記述入力から推定する。

基本周波数 f₀
軟口蓋振動の主周波数。健常域はおよそ 50〜200 Hz。首回り・体格が大きいほど低く、飲酒による筋弛緩・仰向け姿勢でさらに低下
倍音の豊かさ
気道狭窄・鼻づまりで非線形性が増し、倍音成分が増える。倍音が多いほど「音色が濃い」
リズムの規則性
呼吸周期に同期した振動の規則性。疲労・飲酒で不規則化する。規則的なほど「楽曲的」
推定音圧
体格・首回り・仰向け・飲酒で上昇。健常域はおよそ 40〜90 dB 相当
Symphonic Index
倍音の豊かさとリズムの規則性の加重合成(0〜100)。規則的で倍音が豊かなほど「楽曲度」が高い、という便宜的指標
楽曲タイトル
f₀ を音名へ、規則性を長調/短調へ、リズム周期をテンポ用語へ、Symphonic Index を形式(夜想曲・練習曲・ソナタ等)へ決定的にマップ。あくまで音響特徴の言い換えであり、実際の楽曲生成ではない
可聴化(再生)
推定した基本周波数・倍音・リズム・音圧から、ブラウザの音声合成(Web Audio API)で音を生成する。乱数は使わず、同じ入力には必ず同じ音が返る。これは録音の再生ではなく、推定プロファイルのソニフィケーションである
やらないこと
本稿は睡眠時無呼吸のスクリーニングを行わない。無呼吸イベントの検出・AHI 推定・医学的リスク判定は本研究の対象外であり、出力にも含めない
AIの関与(開示)
本研究では AI が各因子の関数形と値域を、いびきの音響学(軟口蓋振動)の通念から提案し、研究部が検証して固定。音響特徴の推定計算は完全に決定的。下の AI 所見は算出値から AI が言語化し、研究部が確認
Result

結果

体格・首回り・年齢・性別・体勢・飲酒・鼻づまり・疲労度を入れて「いびきを推定する」を押すと、基本周波数・音名・倍音・規則性・音圧と、擬似楽曲タイトルが出る。さらに「再生する」を押すと、推定したプロファイルをそのまま音に合成して聴ける。同じ入力なら、何度押しても同じ結果・同じ音。

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基本波(軟口蓋振動) 倍音成分 横軸=時間 / 縦軸=相対音圧

    // 再生音は、推定した基本周波数・倍音・リズム・音圧から合成した可聴化(ソニフィケーション)です。実際のいびきの録音ではありません。3 呼吸ぶん・約 11 秒。音量にご注意ください。

    AI所見 — 推定数値から生成・研究部が検証

    // 推定・合成はすべてこのブラウザ内で決定的に実行。入力はどこにも送信されません。録音もしません。

    Conclusion

    結論

    いびきの音は、軟口蓋という組織の質量と張力、そして気流が決める素直な物理を持つ。体格・首回り・体勢・飲酒・鼻づまりという観測可能な条件から、基本周波数・倍音・リズムの第一近似は推定でき、それは調・テンポ・形式という音楽の言葉に翻訳できる。

    allfesta Labs は、こうして普段は騒音としか扱われない音を、音響学の通念で淡々と数に置き換え、何が推定でき何ができないかをはっきりさせていく。考察の言語化は AI が担い、研究部が検証している。

    ※ これは記述入力からの音響プロファイル推定です。
    実録音・実測ではなく、睡眠時無呼吸症候群のスクリーニングや医学的診断を行うものではありません。いびきが強い・呼吸の停止を指摘された・日中の強い眠気がある場合は、本ページではなく医療機関の受診を検討してください。
    これは allfesta Labs の研究です

    この研究の足回りは、
    本気のAI技術です。

    AI自由研究は、福岡発の AI 会社 allfesta の研究部門です。本稿の推定は決定的な音響モデルで、各因子の関数形と値域の設計・考察の言語化は AI が担当し研究部が検証しています(実AIの所在を方法で開示)。本体では、地域と行政のための実用的な AI を作っています。

    References

    ネタもと