目标是为 auditory EEG，尤其 auditory brainstem response (ABR)，设计可穿戴、无线、低功耗且高采样率的 cEEGrid acquisition hardware（Abstract/Intro; PDF p. 1）。
关键需求是 ABR peak latency 在 1-7 ms，需要至少约 6 kHz 采样率；常见 wearable EEG <= 1 kHz 不足以满足该任务（Intro; PDF p. 1）。
硬件系统
系统包含四个物理组件: A cEEGrid, B preamplifier, C motherboard, D ESP32 microcontroller；设计使用 KiCad，通信/存储协议用 C++/Python（System design; Fig. 1; PDF pp. 1-2）。
电极: around-the-ear cEEGrid，系统采集 8 biopotential channels；作者认为 ABR 场景不一定需要 32/64 cap channels（System design; PDF p. 1）。
Preamplifier: 针对 EEG 10-100 uV 与 subcortical auditory response 约 0.2 uV，使用 gain factor 100；每通道 INA828 low-noise op-amps，7 nV/sqrt(Hz)，CMRR -110 dB，offset 0.5 uV；包含 driven-right-leg circuit（System design; PDF p. 2）。
Motherboard: 双 6000 mAh LiPo batteries，regulators，anti-alias low-pass filters，ADS1299 8-channel 24-bit simultaneous-sampling delta-sigma ADC，sample rate 16 kHz，gain 1，pseudo-differential input，trigger circuit 和 external oscillator（System design; PDF p. 2）。
MCU: ESP32-WROOM-32，用 double buffer 从 ADS1299 通过 SPI 接收数据，并以 1-bit SD protocol 写入 SD card；每个 sample 27 bytes，包括 3 status bytes 和 8 channels x 24-bit data（System design; PDF pp. 2-3）。
续航: 两块 6000 mAh lithium-polymer batteries 支持约 3 h continuous measurement（System design; PDF p. 2）。
电极点位 / 布局
验证实验中 cEEGrid 贴在右耳周围，使用双面胶和少量 conductive gel（Evaluation; PDF p. 3）。
论文报告 8-channel around-ear acquisition；Fig. 2 caption 中示例 ABR 曲线为 fourth cEEGrid channel referenced to eighth channel，但没有给出完整 cEEGrid channel naming map；具体 DRL/reference/ground 物理点位未完整展开（System design/Evaluation; PDF pp. 1-3）。
实验设计
参考系统: BioSemi ActiveTwo Mk2，64-channel，24-bit，active electrodes，16384 Hz（Evaluation; PDF p. 3）。
环境: 单名 test subject 在 double-walled electrically shielded listening booth 中坐于 reclining chair（Evaluation; PDF p. 3）。
刺激: 3000 clicks，alternating polarity，monaural presentation；clicks 80 us，100 dB peSPL，平均约 10 Hz，每次静默 jitter 最大 10%；MATLAB 48 kHz 生成 clicks 和 triggers（Evaluation; PDF p. 3）。
目标: 比较 proposed system 与 BioSemi reference 在 ABR wave-I/wave-V、noise floor 和硬件指标上的表现（Evaluation/Results; PDF pp. 3-4）。
信号处理流程
数据从 SD card offline 读取（Evaluation; PDF p. 3）。
滤波: 1500 Hz low-pass 与 100 Hz high-pass，均为 4th-order Butterworth（Evaluation; PDF p. 3）。
Epoch: trigger 后前 20 ms；剔除 amplitude 最大的 15% epochs 后平均；用 bootstrap 估计 confidence interval / noise floor（Evaluation; PDF p. 3）。
结果
规格对比: proposed system max sample rate 16000 Hz，BioSemi 16384 Hz；sample rate accuracy 两者均 < 200 ps；sampling skew 25 ps vs < 10 ps；bandwidth -3 dB 为 3400 Hz vs 3200 Hz；input-referred noise 0.5 uVrms vs 2.0 uVrms；CMRR at 50 Hz > 110 dB vs > 90 dB（Table I; PDF p. 3）。
带宽: theoretical bandwidth 3297 Hz，实际 sweep measurement 约 3400 Hz（Results; PDF p. 3）。
噪声: theoretical total noise 0.537 uV，shorted-input measurement 0.503 uV，与设计目标一致（Results; PDF p. 3）。
ABR: proposed system 可见 wave-I 和 wave-V，latency 符合 100 dB peSPL click 预期；amplitude 约 0.20 uV 量级（Fig. 2; Results; PDF p. 4）。
Noise floor: proposed system + cEEGrid 约 0.08 uV，BioSemi cap reference 约 0.06 uV；BioSemi + cEEGrid 约 0.10 uV，说明差异主要来自 electrode modality 而非 proposed electronics（Results; PDF p. 4）。
局限
主要验证在 electrically shielded booth 中完成，不等于真实居家/户外电磁环境验证（Discussion; PDF p. 4）。
作者提到室外初步 pilot 显示连接稳定且信号在预期范围，但尚未形成完整 outside-lab validation（Discussion; PDF p. 4）。
当前系统仍由四个组件组成，后续需小型化合并；也需加入 real-time feature extraction/analysis，并可通过 daisy-chain ADS1299 扩展更多通道或双耳 cEEGrid（Discussion; PDF p. 4）。
cEEGrid 不只可用于 cortical AAD/ERP，也可作为便携 ABR acquisition interface，但需要高增益、低噪声前端和严格触发同步。
后续产品化方向应优先解决外界电磁干扰、运动伪迹、四组件集成和双耳同步。
Metadata
Field
Value
ID
p21_van_den_broucke_2023_wireless
Title
Wireless and wearable auditory EEG acquisition hardware using around-the-ear cEEGrid electrodes
Year
2023
Category
05_open_hardware_benchmarking
Route
wireless around-the-ear cEEGrid
Stage
wireless hardware
Status
processed
Source integrity
ok
Pages
4
OCR status
not_needed
Evidence Groups
Group
Hits
Pages
hardware
12
p. 1, p. 2
electrode_layout
7
p. 1, p. 2, p. 3, p. 4
experiment
2
p. 1, p. 4
signal_processing
12
p. 1, p. 2, p. 3, p. 4
results
11
p. 1, p. 2, p. 3, p. 4
limitations
10
p. 1, p. 2, p. 3, p. 4
Local Evidence Sources
Source PDF path: US-pdf/Wireless_and_Wearable_Auditory_EEG_Acquisition_Hardware_Using_Around-The-Ear_cEEGrid_Electrodes.pdf
Public PDF path: /papers/21-van-den-broucke-2023.pdf
Categorized PDF path: library/pdfs_by_category/05_open_hardware_benchmarking/21_2023_van_den_broucke_et_al_wireless_and_wearable_auditory_eeg_acquisition_hardware_using_around_the_ear_cee.pdf
Extracted text path: library/texts/05_open_hardware_benchmarking/21_2023_van_den_broucke_et_al_wireless_and_wearable_auditory_eeg_acquisition_hardware_using_around_the_ear_cee.txt