CN112218275A - Midi装置及分组连接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种MIDI装置，包括电源模块、蓝牙模块、MIDI数据输入输出模块和数字存储模块；所述电源模块用于给所述MIDI装置供电；MIDI数据输入输出模块用于将接收到的外部MIDI数据传送给所述蓝牙模块，或将蓝牙模块传来的MIDI数据发送给外部MIDI设备；所述蓝牙模块用于在所述MIDI数据输入输出模块和其他标准蓝牙MIDI设备之间进行MIDI数据的转换和传送；所述蓝牙模块还用于将用户设置信息保存到所述数字存储模块中。还提供了一种分组连接方法。本发明实施例中的装置和方法，能够实现MIDI设备直连，并在预设下能够自动直连，成组。

Description

MIDI装置及分组连接的方法

技术领域

本发明MIDI设备领域，具体而言，涉及一种MIDI装置及分组连接的方法。

背景技术

国际MIDI制造商协会(MIDI为Music Instrument Digital Interface乐器数字接口的缩写)颁布了基于低功耗蓝牙标准的MIDI技术规范，正式名称为Bluetooth LE MIDI。自此世界各国制造商逐渐开始采用低功耗蓝牙MIDI技术开发各类MIDI设备和相关产品。

局限于通用蓝牙标准的规定，符合蓝牙标准的设备必须以中心设备(Central)和外围设备(Peripheral)的关系进行配对连接。大多数通用蓝牙设备只用于连接电脑或智能手机，而不需要相互直接连接，所以普通用户一般只使用通用蓝牙设备缺省的外围设备属性与作为中心设备的电脑或智能手机配对连接。

但在很多MIDI应用中，MIDI设备之间需要在没有电脑或智能手机的系统中相互直接连接。当需要将不同厂家的蓝牙MIDI设备相互直连时，用户无法在没有电脑或智能手机参与的前提下实现无线连接。即便通过电脑或智能手机进行间接连接，也需要繁琐的手动连接操作，而由于电脑系统和版本的不同，会产生很多的问题，经常导致连接失败。同时，目前市场上也没有独立的蓝牙MIDI装置可以满足用户建立一对多无线直连MIDI系统的需求。

发明内容

本发明为了解决现有的MIDI设备之间连接搭建繁琐的问题，提供了一种可自动直连的MIDI装置及利用所述MIDI装置进行分组连接的方法。

具体地，本发明实施例提供了一种MIDI装置，包括电源模块、蓝牙模块、MIDI数据输入输出模块和数字存储模块；所述电源模块用于给所述MIDI装置供电；MIDI数据输入输出模块用于将接收到的外部MIDI数据传送给所述蓝牙模块，或将蓝牙模块传来的MIDI数据发送给外部MIDI设备；所述蓝牙模块用于在所述MIDI数据输入输出模块和其他标准蓝牙MIDI设备之间进行MIDI数据的转换和传送；所述蓝牙模块还用于将用户设置信息保存到所述数字存储模块中。

进一步地，所述蓝牙模块具体用于在开机之后按照预设周期循环监测周围兼容装置的连接请求和对外发布所述MIDI装置的连接请求，当在监测周期内发现兼容装置，所述MIDI装置以中心设备模式自动接收连接请求；当在发布周期内有兼容装置回应，所述MIDI装置以外围设备模式自动建立连接。

进一步地，所述蓝牙模块还具体用于在开机之后从所述数字存储模块中获取所述用户设置信息，并根据用户设置信息优先仅和用户设定的设备进行连接。

进一步地，所述用户设置信息包括预设的连接设备名称和预设的连接模式，所述蓝牙模块还用于根据预设的连接设备名称和预设的连接模式和用户设定的设备进行连接。

进一步地，所述用户设置信息还包括分组信息，蓝牙模块还用于根据分组信息与设定的组内设备进行连接。

进一步地，所述用户设置信息还包括预设中心设备信息，所述蓝牙模块在确定本MIDI装置为中心设备后，监测周围同组的外围设备的连接请求，当监测到和外围设备请求相互匹配后，所述MIDI装置自动建立连接；或者，所述蓝牙模块在确定本MIDI装置不是中心设备后，发布连接请求。

进一步地，所述蓝牙模块还用于接收外部手机发送的用户设置信息，并将用户设置信息存储到所述数字存储模块中。

进一步地，所述蓝牙模块还用于在所述MIDI装置与另一台相互兼容的MIDI装置连接后，根据双方交换的配置信息自动选择最佳的物理层传输模式和数据间隔，保证在最大的距离范围内进行超低延迟的数据传输。

进一步地，所述MIDI数据输入输出模块可连接五芯插头、TRS小三芯插头、TRS大三芯插头、六芯迷你插头、USB A/B/C插头、microUSB和miniUSB插头中的一种或多种。

进一步地，所述MIDI装置还包括LED指示模块，所述LED指示模块用于指示所述MIDI装置的状态。

进一步地，所述蓝牙模块可与相同蓝牙MIDI装置、标准蓝牙MIDI设备、具有低功耗蓝牙功能的苹果和视窗电脑、具有低功耗蓝牙功能的苹果和安卓手机进行蓝牙连接，并进行传送和接收蓝牙MIDI数据。

本发明实施例另一方便还提供了一种利用上述的MIDI装置进行分组连接的方法，包括如下步骤：

S110、手机App通过蓝牙与多台MIDI装置进行无线连接，并给所有已连接的所述MIDI装置分别设定各自的用户名称和缺省的连接小组；

S120、所述蓝牙模块接收到来自手机App的设置信息，并将指令保存在各自的内部数字存储模块上；

S130断开手机App与多台所述MIDI装置的连接，所述MIDI装置根据保存在内部数字存储模块上的用户设定指令，主动按设定的分组进行自动连接，组成多个蓝牙MIDI系统。

本发明实施例中的装置和方法，能够实现MIDI设备直连，并在预设下能够自动直连，成组。本发明实施例中的MIDI装置采用多种接插头可兼容所有MIDI设备，通过自动连接程序可实现即插即连，消除用户学习成本，使连接经常挪动的MIDI设备组合变得异常轻松，并实现了一次设定一对多持续自动连接，免去了复杂的接线工作，消除了错误连接所带来的隐患。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明一些实施例中的MIDI装置的系统架构示意图；

图2为本发明另一些实施例中的分组连接的方法流程示意图；

图3为本发明的一些实施例中的分组连接方法中的设定分组的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

为了解决现有蓝牙MIDI技术的局限性、操作繁琐、无法在没有电脑或智能手机的辅助下实现一对多连接的问题，本发明提供一种可自动直连的蓝牙MIDI装置、一种多台蓝牙MIDI装置自动分组连接的系统和方法。

该蓝牙MIDI装置采用通用低功耗蓝牙模组，模组内被植入自动连接程序，可根据两台或多台装置之间互相交换的配对请求数据自动判断中心设备或外围设备角色，并实现自动配对连接。用户还可通过专用的手机App对该蓝牙MIDI装置进行个性化命名和设定缺省的连接设备并保存在装置中，下次连接时所述多台装置将完成预先设定的自动化分组连接，而不会出现相互串扰或误连接的问题。该蓝牙MIDI装置可作为扩展装置植入新开发的MIDI设备内部，也可通过各种接插头连接到现有的MIDI设备，来实现所有设备之间的无线蓝牙MIDI自动连接和数据传输。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蓝牙MIDI装置，包括电源模块、蓝牙模块、MIDI数据输入输出模块、LED指示模块、数字存储模块。其中，电源模块给整个装置供电，蓝牙模块控制MIDI输入输出模块、LED指示模块和数字存储模块。MIDI数据输入输出模块将接收到的外部MIDI数据传送给蓝牙模块，或将蓝牙模块传来的MIDI数据发送给外部MIDI设备。蓝牙模块在MIDI数据输入输出模块和其它标准蓝牙MIDI设备之间进行MIDI数据的转换和传送。同时蓝牙模块也可将用户设置状态保存到数字存储模块中。

进一步的，所述蓝牙MIDI装置中的蓝牙模块被植入自动连接程序，通电后蓝牙模块即刻开始按照程序预先设定的时间周期在侦测周围兼容装置连接请求和对外发布自己的连接请求之间循环切换。如果在侦测周期内发现兼容装置，所述装置则以中心设备模式自动接受连接请求；或在发布周期内有兼容装置回应，所述装置则以外围设备模式自动建立连接。

进一步的，所述蓝牙MIDI装置与另一台相互兼容的蓝牙MIDI装置连接后，自动连接程序将根据双方交换的配置信息自动选择最佳的物理层传输模式和数据间隔，保证在最大的距离范围内进行超低延迟的数据传输。

第二方面，本发明提供了一种多台蓝牙MIDI装置自动连接的系统和方法，包括上述的多台蓝牙MIDI装置和手机，所述多台蓝牙MIDI装置的蓝牙模块和手机蓝牙相连接。

包括如下步骤：

首先，用户用手机App通过蓝牙与多台蓝牙MIDI装置进行无线连接，并给所有已连接的所述装置分别设定各自的用户名称和缺省的连接小组；

进一步的，蓝牙MIDI装置的蓝牙模块接收到来自手机App的设置信息，并将指令保存在各自的内部数字存储模块上；

进一步的，将手机App断开与多台蓝牙MIDI装置的连接，所述蓝牙MIDI装置会根据保存在内部数字存储模块上的用户设定指令，主动按设定的分组进行自动连接，组成多个蓝牙MIDI系统。

进一步的，所述多台蓝牙MIDI装置在每次开机时，都会先从内部数字存储模块中读取之前已保存的用户名称和缺省分组信息，然后按照设定主动进行自动分组连接。用户可通过手机App重新设定所述蓝牙MIDI装置的缺省连接设备和分组。

本发明提供了一种可自动直连的蓝牙MIDI装置，包括电源模块、蓝牙模块、MIDI数据输入输出模块、LED指示模块、数字存储模块。其中，电源模块给整个装置供电，蓝牙模块控制MIDI输入输出模块、LED指示模块和数字存储模块。MIDI数据输入输出模块将接收到的外部MIDI数据传送给蓝牙模块，或将蓝牙模块传来的MIDI数据发送给外部MIDI设备。蓝牙模块在MIDI数据输入输出模块和其它标准蓝牙MIDI设备之间进行MIDI数据的转换和传送。同时蓝牙模块也可将用户设置状态保存到数字存储模块中。

本发明提供了一种可即插即用的蓝牙MIDI装置，使用者可以通过所述装置使用的各种接插件连接任何MIDI设备，并通过所述装置与另一台标准蓝牙MIDI设备进行自动直接连接和无线传输，不需要经过电脑或智能手机等终端设备。如果用户预先设定了缺省的连接设备，所述装置每次开机时将忽略其侦测到的其它兼容设备，仅与缺省的设备进行连接，从而大大简化了用户在巡回演出等设备需要频繁挪动的场合的准备工作。

在一对一的使用场景，首先将蓝牙MIDI装置插入相应的MIDI设备，所述装置可通过所连接的MIDI设备获取电力，或通过外接电源供电。启动电源模块控制蓝牙MIDI装置开机，蓝牙模块即刻开始按照程序预先设定的时间周期在侦测周围兼容装置连接请求和对外发布自己的连接请求之间循环切换。如果在侦测周期内发现兼容装置，所述装置则以中心设备模式自动接受连接请求；或在发布周期内有兼容装置回应，所述装置则以外围设备模式自动建立连接。

进一步的，所述蓝牙MIDI装置与另一台相互兼容的蓝牙MIDI装置连接后，蓝牙模块中的自动连接程序将根据双方交换的配置信息自动选择最佳的物理层传输模式和数据间隔，保证在最大的距离范围内进行超低延迟的数据传输。

进一步的，所述装置中的MIDI数据输入输出模块可连接五芯插头、TRS小三芯插头、TRS大三芯插头、六芯迷你插头、USB A/B/C插头、microUSB和miniUSB插头，适用于连接音乐合成器、MIDI控制器、音序器、效果器、数码乐器、电脑和智能手机等各类外部MIDI设备。

进一步的，所述装置中的电源模块可接受电池供电、MIDI设备输出接口供电、USB电源供电，启动电源模块控制蓝牙模块和数字存储模块进入工作状态，LED指示模块显示状态信息。

进一步的，所述装置中的蓝牙模块可与相同蓝牙MIDI装置、标准蓝牙MIDI设备、具有低功耗蓝牙功能的苹果和视窗电脑、具有低功耗蓝牙功能的苹果和安卓手机进行蓝牙连接，传送和接收蓝牙MIDI数据。

进一步的，所述装置中的蓝牙模块将来自MIDI数据输入输出模块的MIDI数据转换成符合蓝牙MIDI标准协议的数据并传送给其它的蓝牙MIDI装置，也可将接收到的蓝牙MIDI数据转换成标准MIDI数据并通过MIDI数据输入输出模块传送给所连接的MIDI设备。

进一步的，所述装置可以处理所有MIDI协议中规定的信息，包括音符信息、MIDI控制器信息、SysEx系统专用信息、实时信息、MIDI时钟信息、时间码信息、MIDI同步信息。

本发明实施例提供的一种多台蓝牙MIDI装置自动分组连接的系统和方法，包括上述的多个蓝牙MIDI装置和手机，所述装置中的蓝牙模块与手机蓝牙相连接，通过手机App对所述装置进行命名和分组设定。

在一对多的使用场景，首先启动第一台蓝牙MIDI装置，打开手机App并通过App与所述装置进行蓝牙连接。手机App向所述装置内的蓝牙模块发送询问信息，蓝牙模块返回所述装置的唯一识别码，用户通过手机App为该识别码的装置进行个性化命名。以此顺序启动第二至第N台蓝牙MIDI装置，并通过手机App对每一个装置进行命名。

进一步的，用户可以在手机App中将多个蓝牙MIDI装置设置成一组，并指定其中一个装置作为中心设备。

进一步的，所有装置的名称信息和分组信息将通过手机App发送回各个装置，并通过蓝牙模块保存到内部数字存储模块，以便下次启动时自动调用。该信息不会随断电而丢失。

进一步的，在手机App中断开与已设定好的蓝牙MIDI装置的无线连接，所有装置将按设定的角色和分组自动运行，分组中的中心设备开始侦测周围同组外围设备的连接请求，而外围设备也同时发布自己的连接请求，当中心设备侦测和外围设备请求相互匹配后，所有装置自动建立连接。

具体地，参照图1所示，本发明实施例提供了一种MIDI装置100，包括电源模块110、蓝牙模块120、MIDI数据输入输出模块130和数字存储模块140；所述电源模块110用于给所述MIDI装置100供电；MIDI数据输入输出模块130用于将接收到的外部MIDI数据传送给所述蓝牙模块120，或将蓝牙模块120传来的MIDI数据发送给外部MIDI设备200；所述蓝牙模块120用于在所述MIDI数据输入输出模块130和其他标准蓝牙MIDI设备300之间进行MIDI数据的转换和传送；所述蓝牙模块120还用于将用户设置信息保存到所述数字存储模块140中。本发明实施例中的MIDI装置100通过蓝牙模块120将MIDI数据进行格式转换之后，直接与外部的蓝牙MIDI设备300进行数据传输，不需要额外的辅助电脑手机的即可实现连接。本发明实施例中，蓝牙模块120还能根据用户设置信息设置所述蓝牙模块120的工作模式，例如，在设置信息中包含了所述MIDI装置100所在的组信息，则所述MIDI装置优先和组内设备进行连接；再例如，用户设置信息还可以包括所述MIDI装置100的工作模式，所述蓝牙模块120开机后根据设定的工作模式运行。

进一步地，如果用户设置信息为空，或者没有连接成功，则所述蓝牙模块120自动进行对外连接，所述蓝牙模块120具体用于在开机之后按照预设周期循环监测周围兼容装置的连接请求和对外发布所述MIDI装置100的连接请求，当在监测周期内发现兼容装置，所述MIDI装置100(即所述蓝牙模块120)以中心设备模式自动接收连接请求；当在发布周期内有兼容装置回应，所述MIDI装置100(即所述蓝牙模块120)以外围设备模式自动建立连接。所述蓝牙模块120将循环切换监测模式和发布模式，在监测模式下，则所在周期为监测周期，在发布模式下，则所在周期为发布周期。

进一步地，所述蓝牙模块120还具体用于在开机之后从所述数字存储模块140中获取所述用户设置信息，并根据用户设置信息优先仅和用户设定的设备进行连接。所述蓝牙模块120优先和设定的设备进行连接，保证了组网的稳定性，避免串扰，也方便MIDI设备使用。

进一步地，所述用户设置信息包括预设的连接设备名称和预设的连接模式，所述蓝牙模块120还用于根据预设的连接设备名称和预设的连接模式和用户设定的设备进行连接。

进一步地，所述用户设置信息还包括分组信息，蓝牙模块120还用于根据分组信息与设定的组内设备进行连接。

进一步地，所述用户设置信息还包括预设中心设备信息，所述蓝牙模块120在确定本MIDI装置100为中心设备后，监测周围同组的外围设备的连接请求，当监测到和外围设备请求相互匹配后，所述MIDI装置100自动建立连接；或者，所述蓝牙模块120在确定本MIDI装置100不是中心设备后，发布连接请求。在用户进行设定时，可将一个组内的某个MIDI装置100设定为中心设备，然后将设定信息发送给所述MIDI装置100，然后，所述MIDI装置100开机后自动进行组内连接。

进一步地，所述蓝牙模块120还用于接收外部手机发送的用户设置信息，并将用户设置信息存储到所述数字存储模块140中。

进一步地，所述蓝牙模块120还用于在所述MIDI装置100与另一台相互兼容的蓝牙MIDI装置连接后，根据双方交换的配置信息自动选择最佳的物理层传输模式和数据间隔，保证在最大的距离范围内进行超低延迟的数据传输。

进一步地，所述MIDI数据输入输出模块130可连接五芯插头、TRS小三芯插头、TRS大三芯插头、六芯迷你插头、USB A/B/C插头、microUSB和miniUSB插头中的一种或多种。

进一步地，所述MIDI装置100还包括LED指示模块150，所述LED指示模块150用于指示所述MIDI装置的状态，例如，可以指示是在中心设备模式还是外围设备模式。

进一步地，所述蓝牙模块120可与相同蓝牙MIDI装置、标准蓝牙MIDI设备、具有低功耗蓝牙功能的苹果和视窗电脑、具有低功耗蓝牙功能的苹果和安卓手机进行蓝牙连接，并进行传送和接收蓝牙MIDI数据。

如图2所示，本发明实施例另一方便还提供了一种利用上述的MIDI装置进行分组连接的方法，包括如下步骤：

S110、手机App通过蓝牙与多台MIDI装置进行无线连接，并给所有已连接的所述MIDI装置分别设定各自的用户名称和缺省的连接小组；如图3所示，装置1、6、8为主机，其余为从机，装置1～5为一个组，装置6、7为一个组，装置8、9为一个组。

S120、所述蓝牙模块接收到来自手机App的设置信息，并将指令保存在各自的内部数字存储模块上；

S130断开手机App与多台所述MIDI装置的连接，所述MIDI装置根据保存在内部数字存储模块上的用户设定指令，主动按设定的分组进行自动连接，组成多个蓝牙MIDI系统。

本发明实施例中的装置和方法，能够实现MIDI设备直连，并在预设下能够自动直连，成组。本发明实施例中的MIDI装置采用多种接插头可兼容所有MIDI设备，通过自动连接程序可实现即插即连，消除用户学习成本，使连接经常挪动的MIDI设备组合变得异常轻松，并实现了一次设定一对多持续自动连接，免去了复杂的接线工作，消除了错误连接所带来的隐患。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种MIDI装置，其特征在于，包括电源模块、蓝牙模块、MIDI数据输入输出模块和数字存储模块；所述电源模块用于给所述MIDI装置供电；MIDI数据输入输出模块用于将接收到的外部MIDI数据传送给所述蓝牙模块，或将蓝牙模块传来的MIDI数据发送给外部MIDI设备；所述蓝牙模块用于在所述MIDI数据输入输出模块和其他标准蓝牙MIDI设备之间进行MIDI数据的转换和传送；所述蓝牙模块还用于将用户设置信息保存到所述数字存储模块中。

2.根据权利要求1所述的MIDI装置，其特征在于，所述蓝牙模块具体用于在开机之后按照预设周期循环监测周围兼容装置的连接请求和对外发布所述MIDI装置的连接请求，当在监测周期内发现兼容装置，所述MIDI装置以中心设备模式自动接收连接请求；当在发布周期内有兼容装置回应，所述MIDI装置以外围设备模式自动建立连接。

3.根据权利要求2所述的MIDI装置，其特征在于，所述蓝牙模块还具体用于在开机之后从所述数字存储模块中获取所述用户设置信息，并根据用户设置信息优先仅和用户设定的设备进行连接。

4.根据权利要求3所述的MIDI装置，其特征在于，所述用户设置信息包括预设的连接设备名称和预设的连接模式，所述蓝牙模块还用于根据预设的连接设备名称和预设的连接模式和用户设定的设备进行连接。

5.根据权利要求3所述的MIDI装置，其特征在于，所述用户设置信息还包括分组信息，蓝牙模块还用于根据分组信息与设定的组内设备进行连接。

6.根据权利要求5所述的MIDI装置，其特征在于，所述用户设置信息还包括预设中心设备信息，所述蓝牙模块在确定本MIDI装置为中心设备后，监测周围同组的外围设备的连接请求，当监测到和外围设备请求相互匹配后，所述MIDI装置自动建立连接；或者，所述蓝牙模块在确定本MIDI装置不是中心设备后，发布连接请求。

7.根据权利要求1～6任一所述的MIDI装置，其特征在于，所述蓝牙模块还用于接收外部手机发送的用户设置信息，并将用户设置信息存储到所述数字存储模块中。

8.根据权利要求1～6任一所述的MIDI装置，其特征在于，所述蓝牙模块还用于在所述MIDI装置与另一台相互兼容的MIDI装置连接后，根据双方交换的配置信息自动选择最佳的物理层传输模式和数据间隔，保证在最大的距离范围内进行超低延迟的数据传输。

9.根据权利要求1～6任一所述的MIDI装置，其特征在于，所述MIDI数据输入输出模块可连接五芯插头、TRS小三芯插头、TRS大三芯插头、六芯迷你插头、USB A/B/C插头、microUSB和miniUSB插头中的一种或多种。

10.根据权利要求1～6任一所述的MIDI装置，其特征在于，所述MIDI装置还包括LED指示模块，所述LED指示模块用于指示所述MIDI装置的状态。

11.根据权利要求1～6任一所述的MIDI装置，其特征在于，所述蓝牙模块可与相同蓝牙MIDI装置、标准蓝牙MIDI设备、具有低功耗蓝牙功能的苹果和视窗电脑、具有低功耗蓝牙功能的苹果和安卓手机进行蓝牙连接，并进行传送和接收蓝牙MIDI数据。

12.一种利用权利要求1～11任一所述的MIDI装置进行分组连接的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S110、手机App通过蓝牙与多台MIDI装置进行无线连接，并给所有已连接的所述MIDI装置分别设定各自的用户名称和缺省的连接小组；

S120、所述蓝牙模块接收到来自手机App的设置信息，并将指令保存在各自的内部数字存储模块上；

S130断开手机App与多台所述MIDI装置的连接，所述MIDI装置根据保存在内部数字存储模块上的用户设定指令，主动按设定的分组进行自动连接，组成多个蓝牙MIDI系统。

Images