「鳥鳴鬧鐘」分析你的紀錄的方式，不是隨意想出來的。它依循睡眠醫學與時間生物學所提出的方法。
但只靠 iPhone 能知道的事有限。它看不到腦波、體溫，也看不出你是不是真的睡著了。因此這個頁面會針對每一項方法，寫出原始定義與本 App 如何計算，以及兩者不同的地方。
這個頁面上的 App 畫面，是用為了這份說明而自動建立的範例紀錄拍攝的。不是真實人物的紀錄。
只為有名字的方法標上名字，不替沒有名字的東西取個像樣的官方名稱。此處列出的論文，是本 App 計算背後的想法。並不代表任何論文認可本 App。
1. 從幾乎聽不見的聲音開始，一點一點——App 如何叫醒你
睡得多深，會改變你聽得到什麼
自 1960 年代以來，睡眠研究一再顯示，能把你叫醒的最小聲音（聽覺喚醒閾值），在不同的睡眠階段差異很大。
在深睡（慢波睡眠）時，大腦只對相當大的聲音有反應。在淺睡與 REM 睡眠時，即使很小的聲音也會被察覺。整個夜裡，睡眠會不斷變深、再變淺。
到了你設定的起床時刻，App 會以你幾乎聽不見的音量開始播放森林裡的鳥鳴，並在大約 15 分鐘內慢慢調高。想法是等待一個淺睡的時刻，那時小小的聲音就足以叫醒你。最後，樹鶯（uguisu）清亮的叫聲會響起。
- Williams HL, Hammack JT, Daly RL, Dement WC, Lubin A (1964) Responses to auditory stimulation, sleep loss and the EEG stages of sleep. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 16:269–279.
- Rechtschaffen A, Hauri P, Zeitlin M (1966) Auditory awakening thresholds in REM and NREM sleep stages. Perceptual and Motor Skills 22:927–942.
- Rosa RR, Bonnet MH (1985) Sleep stages, auditory arousal threshold, and body temperature as predictors of behavior upon awakening. International Journal of Neuroscience 27(1–2):73–83. doi:10.3109/00207458509149136
聲音的種類也很重要
2020 年發表的一項研究（澳洲 RMIT University）報告指出，被旋律性的聲音叫醒的人，回報醒來當下的昏沉感（睡眠慣性）比被單調的「嗶嗶」聲叫醒的人少。這是我們選擇鳥鳴的理由之一。
- McFarlane SJ, Garcia JE, Verhagen DS, Dyer AG (2020) Alarm tones, music and their elements: Analysis of reported waking sounds to counteract sleep inertia. PLOS ONE 15(1):e0215788.
注意：這些是關於睡眠與聲音的研究。沒有任何一項檢驗過本 App 的叫醒方式。
2. 分析你的紀錄——原始定義與本 App 的計算
同步相位角
- 在本 App：起床紀錄的「配合日出起床的天數」，以及小鳥觀測所的「睡眠與日出」
- 原始定義：體內時鐘的某個時點與照光時刻之間的間隔。
- 本 App 如何計算：無法測量體內時鐘，因此以「起床時刻 − 日出」代替。這只是參考，並非體內時鐘本身。
- Emens JS, Yuhas K, Rough J, Kochar N, Peters D, Lewy AJ (2009) Phase angle of entrainment in morning- and evening-types under naturalistic conditions. Chronobiology International 26(3):474–493. doi:10.1080/07420520902821077
睡眠中點與時型
- 在本 App：昨夜的形狀（圓環）上的「睡眠中點」
- 原始定義：入睡與起床時刻的正中點。是那個人體內時鐘位置的指標。
- 本 App 如何計算：取「晚安」與「停止」的中點。因為包含了入睡所需的時間，會比真正的睡眠中點稍早。
- Roenneberg T, Wirz-Justice A, Merrow M (2003) Life between clocks: daily temporal patterns of human chronotypes. Journal of Biological Rhythms 18(1):80–90. doi:10.1177/0748730402239679
社會性時差
- 在本 App：小鳥觀測所「依星期」
- 原始定義：休息日與工作日之間，睡眠的中點時刻相差多少。
- 本 App 如何計算：本 App 以在床時間的中點計算，因為它無法得知你何時入睡。也不是分成平日與週末，而是比較「鬧鐘設定日響鈴的早晨」與「其他早晨」。
- Wittmann M, Dinich J, Merrow M, Roenneberg T (2006) Social jetlag: misalignment of biological and social time. Chronobiology International 23(1–2):497–509. doi:10.1080/07420520500545979
睡眠規律性指數（SRI）
- 在本 App：小鳥觀測所「依星期」
- 原始定義：相隔 24 小時的兩個時點處於相同狀態（睡著或清醒）的機率。從 0 到 100；100 表示每天時刻完全相同。
- 本 App 如何計算：不是用專門測量身體活動的機器（活動記錄儀），而是以你在床上的時段計算。半夜醒著的時間不計入，所以會比實際值偏高。它測的是規律性，不是你睡得好不好。
- Phillips AJK, Clerx WM, O’Brien CS, Sano A, Barger LK, Picard RW, Lockley SW, Klerman EB, Czeisler CA (2017) Irregular sleep/wake patterns are associated with poorer academic performance and delayed circadian and sleep/wake timing. Scientific Reports 7:3216. doi:10.1038/s41598-017-03171-4
自己評估睡眠（Consensus Sleep Diary）
- 在本 App：每天早上的七個起床按鈕，以及小鳥觀測所的「起床感受的變化」
- 原始定義：早晨第一件事就是自己評估當晚的睡眠並記錄下來。由專家統一格式的國際睡眠日誌。
- 本 App 如何計算：本 App 做成七個按鈕。階段數與用語是我們自己設計、為了方便選擇而做的，並非取自該日誌。只有「早上當下回答／事後不能補」這個形式沿用了這個想法。
- Carney CE, Buysse DJ, Ancoli-Israel S, Edinger JD, Krystal AD, Lichstein KL, Morin CM (2012) The Consensus Sleep Diary: standardizing prospective sleep self-monitoring. Sleep 35(2):287–302. doi:10.5665/sleep.1642
想睡的時刻（關燈）
- 在本 App：昨夜的形狀（圓環）與起床紀錄
- 原始定義：睡眠日誌會分開問「幾點上床」和「幾點想要睡」，是為了不把在床上看書、滑手機的時間，和睡眠的時間混在一起。
- 本 App 如何計算：本 App 不問你，而是自行推估。按了「晚安」之後手機上鎖，而且 15 分鐘沒有解鎖，就把上鎖的那一刻當成這個時刻。iOS 不會告訴 App 螢幕何時亮起，所以 App 能用的只有上鎖的訊號。沒有設定密碼的 iPhone 不會送出這個訊號，因此不會記錄這個時刻。
- Carney CE et al. (2012)（與上面同一篇論文）
在床時間（TIB）
- 在本 App：小鳥觀測所的「在床時間」與起床紀錄的「這 14 天」
- 原始定義：在床時間（TIB）與總睡眠時間（TST）是不同的東西。
- 本 App 如何計算：本 App 只知道 TIB（在床上的時間），不知道 TST（實際睡著的時間）。所以畫面上寫的是「在床時間」，而不是「睡眠時間」。
- 在床時間（TIB）／總睡眠時間（TST）——睡眠醫學中通用的術語
3. 計算用的工具
統計工具
- 7 日移動平均：包含當天在內最近 7 天的平均。材料不足的前 6 天不畫線。
- 斯皮爾曼等級相關（ρ）：用來從你的回答學習「小鳥評分」的權重。
- 中位數絕對偏差（MAD）：離散程度的尺規，不會被極端的一天帶偏。
這些都是基本的統計工具，不是某一篇論文的方法。
看得出來的事——開口之前的規則
你早上的回答，會隨著入睡音效或在床時間的長短而不同嗎？本 App 會比較，但不會妄下結論。
- 開始出現傾向：比較的兩組都至少有 5 個早晨時。App 會加上「這仍可能只是偶然。」
- 明顯的傾向：只有在兩組都至少有 15 個早晨、差距至少是離散程度的兩倍，而且在七段量表上至少達到 0.6 時。
日出與日落
- 不連網，僅以目前所在地的緯度與經度在 iPhone 內計算。顯示到秒。
- NOAA Solar Calculator / Jean Meeus, Astronomical Algorithms
4. 這個 App 自己做的東西
小鳥評分
這不是既有的方法，是我們自己做的。正因如此，才在「評分方式」畫面把計算的每一個部分都攤開來。
50 分代表「平常的你」：分數是以你自己為基準。它不是用來和別人比較的，也不是醫學評估。
在小鳥認識你的早晨之前
要認識「平常的你」，需要累積不少個早晨。隨著回答過的早晨增加，小鳥的稱號也會改變。
| 回答過的早晨 | 稱號 | |
|---|---|---|
| 0–14 | 練習中 | 還沒有分數 |
| 15–59 | 見習 | 開始評分 |
| 60–99 | 出師 | 「平常的你」的基準在 60 個早晨時完成 |
| 100–179 | 達人 | |
| 180–259 | 博士 | |
| 260–364 | 教授 | |
| 365+ | 傳說之鳥 | 四季走完一整輪 |
稱號只取決於回答過的早晨數量。除非你自己刪除早晨的紀錄，否則它不會下降。
請注意
這個 App 不是醫療器材。如果你對自己的睡眠有任何不安，請與醫師討論。