一种MIDI转TRS接口的转换器的制作方法

一种midi转trs接口的转换器
技术领域
1.本发明涉及电子乐器行业，特别是一种midi转trs接口的转换器。


背景技术：

2.midi作为数字乐器接口，是很多电子乐器所具备的接口，因为传统5针的midi接口体积比较大，很多乐器改用3.5mm或者6.35mm的trs接口来通讯midi消息。现有的trs接口连接trs接口的办法是通过转换线缆来完成连接，但是由于不同乐器的trs线序不一样，所以需要搭配各种线缆连接；同时一个trs接口无法同时连接多个trs接口的乐器。
3.trs接口分为2芯（tip/ring，sleeve）和3芯（tip，ring，sleeve），不同乐器厂商用来通讯midi消息的trs接口的类型不同，这导致很多trs接口的乐器在和多种trs类型接口的乐器设备通讯时不方便，同时不同trs类型接口的乐器之间通讯也不方便。
4.因此，如何设计一种midi转trs接口的转换器，能适应多种类型trs接口乐器的使用，是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中，trs接口无法匹配多种trs接口乐器使用的问题，本发明提出了一种midi转trs接口的转换器。
6.本发明的技术方案为，提出了一种midi转trs接口的转换器，包括至少一个用于连接trs接口乐器的trs接口、用于连接midi接口乐器的midi五针接口、连接所述trs接口和所述midi五针接口的中央单元、以及与所述trs接口一一匹配设置，并用于切换所述trs接口类型以匹配不同trs接口乐器的切换电路。
7.进一步，所述trs接口包括用于与trs接口乐器连接的第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端、第五连接端，所述切换电路包括电阻r1、电阻r2、拨码开关sw1，所述拨码开关sw1包括可独立执行切换的开关s1、开关s2、开关s3、开关s4；所述电阻r1一端接入数据信号、另一端分别连接到开关s2和开关s3的第一端，所述开关s2的第二端连接到所述第五连接端，所述开关s3的第二端连接到所述第二连接端，所述电阻r2的一端接入5v电压、另一端分别连接到所述开关s1和开关s4的第一端，所述开关s1的第二端连接到所述第五连接端，所述开关s4的第二端连接到所述第二连接端，所述第一连接端接地。
8.进一步，所述中央单元包括：midi消息分离模块，其一端与所述midi五针接口连接、另一端分别连接到至少一个所述trs接口，用于接收midi接口乐器的midi信息，并将所述midi信息分离以匹配每个所述trs接口输出；mcu处理模块，其一端分别连接到至少一个所述trs接口、另一端与所述midi五针接口连接，用于接收至少一个trs接口乐器的输入信号，并将所述输入信号合并后匹配所述midi五针接口输出；
选择开关，用于切换所述中央单元工作于midi消息分离模块或mcu处理模块。
9.进一步，所述midi五针接口包括：midi in接口，其用于接收midi接口乐器输入的midi信号，并将所述midi信号传输给所述midi消息分离模块；midi out接口，其用于接收所述mcu处理模块发出的合并后的输入信号，并将合并后的输入信号传输给midi接口乐器。
10.进一步，所述midi五针接口还包括：midi thru接口，其用于接收midi in接口输入的midi信号，并将所述midi信号传输给midi接口乐器。
11.进一步，在每个所述trs接口与所述中央单元之间均设有一第一隔离模块，在所述midi五针接口与所述中央单元之间还设有一第二隔离模块，所述第一隔离模块和所述第二隔离模块的输入端采用高速光耦隔离、输出端采用双三极管隔离。
12.进一步，还包括电源模块，所述电源模块用于接收外部电源供电，并输出可供所述转换器工作的5v电压。
13.进一步，还包括设于所述转换器上的通讯指示灯，所述通讯指示灯用于显示所述转换器的工作状态。
14.进一步，通过开关s1、开关s2、开关s3、开关s4的切换，所述trs接口可工作于五种模式以匹配五种trs接口乐器使用，分别为：第一模式，所述开关s1和所述开关s3闭合；第二模式，所述开关s2和所述开关s4闭合；第三模式，所述开关s3闭合；第四模式，所述开关s2闭合；第五模式，所述开关s2和所述开关s3闭合。
15.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：本发明trs接口能够切换匹配多种类型的trs接口，能适应多种trs接口乐器的使用，为转换器的连接提供便利；此外，本发明设置有至少一个trs接口，并通过中央单元的设置，使本发明能够同时匹配多个trs接口乐器使用，提高了使用的便利性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明midi五针接口的线序图；图2为trs接口多种类型下的连接示意图；图3为切换电路的连接示意图；图4为本发明的工作原理图；图5为本发明的结构示意图。
具体实施方式
18.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结
合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
20.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
21.trs接口分为2芯（tip/ring，sleeve）和3芯（tip，ring，sleeve），不同乐器厂商用来通讯midi消息的trs接口的类型不同，这导致很多trs接口的乐器在和多种trs类型接口的乐器设备通讯时不方便，同时不同trs类型接口的乐器之间通讯也不方便。本发明的思路在于，提出一种midi转trs接口的转换器，其trs接口通过切换电路的设置，匹配多种类型的trs接口使用，以满足多种trs类型接口的乐器设备使用需求。
22.本发明提出的midi转trs接口的转换器，包括至少一个用于连接trs接口乐器的trs接口、用于连接midi接口乐器的midi五针接口、连接trs接口和midi五针接口的中央处理单元、以及与每个trs接口一一匹配设置的切换电路，本发明能通过切换电路的设置以匹配不同trs接口乐器的使用。
23.具体的，请参见图2，现有的trs接口分为2芯（tip/ring，sleeve）和3芯（tip，ring，sleeve），其一般具有五种类型，分别为type-a（midi standard），其为3芯（tip，ring，sleeve），使用时tip端用于接收data信号、ring端用于接收5v电压信号、sleeve端用于接地；type-b，其为3芯（tip，ring，sleeve），使用时tip端用于接收5v电压信号、ring端用于接收data信号、sleeve端用于接地；tip active，其为2芯（tip/ring，sleeve），使用时tip端用于接收data信号、sleeve端用于接地；ring active，其为2芯（tip/ring，sleeve），使用时ring端用于接收data信号、sleeve端用于接地；tip&ring active，其为3芯（tip，ring，sleeve），使用时tip端和ring端用于接收data信号、sleeve端用于接地。
24.本发明提出的trs接口，包括有用于与trs接口乐器连接的五个连接端，分别为第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端和第五连接端，其第一连接端用于与trs接口的sleeve端连接、第二连接端用于与trs接口的tip端连接、第五连接端用于与trs接口的ring端连接、第三连接端和第四连接端空接，此外，第一连接端、第二连接端和第五连接端还连接到切换电路，用于切换输出给第一连接端、第二连接端和第五连接端的信号，以匹配不同的trs接口使用。
25.具体的，请参见图3，切换电路包括有电阻r1、电阻r2、拨码开关sw1，其拨码开关sw1具有4个可独立执行切换的开关，分别为开关s1、开关s2、开关s3和开关s4；其中，电阻r1一端接入数据信号（data信号）、另一端分别连接到开关s2和开关s3的第一端，开关s2的第二端连接到第五连接端，开关s3的第二端连接到第二连接端，电阻r2
的一端接入5v电压、另一端分别连接到开关s1和开关s4的第一端，开关s1的第二端连接到第五连接端，开关s4的第二端连接到第二连接端，第一连接端接地。（图3中数字1、2、3、4、5处分别表示trs接口的第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端、第五连接端）在与trs接口乐器匹配使用时，trs接口的sleeve端连接到trs接口的第一连接端、tip端连接到trs接口的第二连接端、ring端连接到trs接口的第五连接端，然后通过调节拨码开关sw1即可匹配不同类型的trs接口使用。
26.具体的，通过调节开关s1、开关s2、开关s3和开关s4的状态，trs接口可以工作于五种模式以匹配五种trs接口乐器使用，其中，当开关s1和开关s3闭合时，trs接口处于第一模式，此时trs接口的第一连接端接地、第二连接端接收data信号、第五连接端接收5v电压信号，由于第一连接端连接到trs接口的sleeve端、第二连接端连接到trs接口的tip端、第五连接端连接到trs接口的ring端，即第一模式下，trs接口能够匹配3芯（tip，ring，sleeve）的type-a（midi standard）使用；当开关s2和开关s4闭合时，trs接口处于第二模式，此时trs接口的第一连接端接地、第二连接端接收5v电压信号、第五连接端接收data信号，由于第一连接端连接到trs接口的sleeve端、第二连接端连接到trs接口的tip端、第五连接端连接到trs接口的ring端，即第二模式下，trs接口能够匹配3芯（tip，ring，sleeve）的type-b使用；当开关s3闭合时，trs接口处于第三模式，此时trs接口的第一连接端接地、第二连接端接收data信号、第五连接端未接入电路，由于此时第五连接端未接入电路，故此时trs接口匹配2芯（tip/ring，sleeve）使用，由于第一连接端用于与trs接口的sleeve端连接、第二连接端用于与trs接口的tip端连接，即第三模式下，midi五针接口能够匹配2芯（tip/ring，sleeve）的tip active使用；当开关s2闭合时，trs接口处于第四模式，此时trs接口的第一连接端接地、第五连接端接收data信号、第二连接端未接入电路，由于此时第二连接端未接入电路，故此时trs接口匹配2芯（tip/ring，sleeve）使用，由于第一连接端用于与trs接口的sleeve端连接、第五连接端用于与trs接口的ring端连接，即第四模式下，midi五针接口能够匹配2芯（tip/ring，sleeve）的ring active使用；当开关s2和开关s3闭合时，trs接口处于第五模式，此时trs接口的第一连接端接地、第二连接端接收data信号、第五连接端接收data信号，由于第一连接端连接到trs接口的sleeve端、第二连接端连接到trs接口的tip端、第五连接端连接到trs接口的ring端，即第五模式下，trs接口能够匹配3芯（tip，ring，sleeve）的tip&ring active使用；即本发明中通过切换电路的设置，可以使本发明的trs接口至少能够匹配5种不同类型的trs接口使用，大大提高了本发明的通用性。
27.其中，本发明设有至少一个trs接口，能够同时匹配至少一个trs接口乐器使用，请参见图4，在本发明一优选实施例中，trs接口设置有5个，分别为trs1、trs2、trs3、trs4、trs5，为匹配5个trs接口的使用，本发明提出的中央单元包括有midi消息分离模块、mcu处理模块以及选择开关。
28.其中，midi消息分离模块的一端与midi五针接口连接、另一端分别连接到至少一个trs接口，用于接收midi接口乐器的midi信息，并将midi信息分离以匹配每个trs接口输出；
mcu处理模块的一端分别连接到至少一个trs接口、另一端与midi五针接口连接，用于接收至少一个trs接口乐器的输入信号，并将输入信号合并后匹配midi五针接口输出；切换开关用于切换中央单元工作于midi消息分离模块或mcu处理模块，具体的，当中央单元工作于midi消息分离模块时，此时转换器用于将midi数据传输到trs接口，并以trs接口乐器通信；当中央单元工作于mcu处理模块时，此时转换器用于接收trs接口乐器传输的数据，并通过midi五针接口与midi乐器通信。
29.本发明通过midi消息分离模块、mcu处理模块、切换开关的使用，使本发明能够同时适配多个trs接口乐器使用，并进行数据的接收和发出，大大提高了本发明使用的便利性。
30.进一步的，请参见图4，midi五针接口包括midi in接口和midi out接口，其中，midi in接口用于接收midi接口乐器输入的midi信号，并将midi信号传输给所述midi消息分离模块。其midi in接口与midi消息分离模块和trs接口匹配使用，能够实现一个midi接口乐器对多个trs接口乐器的数据传输。
31.midi out接口用于接收mcu处理模块发出的合并后的输入信号，并将合并后地输入信号传输给midi接口乐器。其midi out接口与mcu处理模块和trs接口匹配使用，能够实现多个trs接口乐器对一个midi接口乐器的数据传输。
32.此外，本发明提出的midi五针接口还包括midi thru接口，其用于接收midi in接口输入的midi信号，并将midi信号传输给midi接口乐器。通过midi thru接口与midi in接口的配合使用，能够实现两个midi接口乐器之间的数据传输。
33.请参见图1，其为midi五针接口的线序图，其第二端接地，第四端接入5v电压，第五端接入data信号。
34.进一步的，请参见图4，在每个trs接口与中央单元之间还设有一第一隔离模块（图4中隔离模块1、隔离模块2、隔离模块3、隔离模块4、隔离模块5均为第一隔离模块），在midi五针接口与中央单元之间还设有一第二隔离模块（图4中隔离模块6），第一隔离模块和第二隔离模块的输入端均采用高速光耦隔离、输出端采用双三极管隔离。通过第一隔离模块和第二隔离模块的设计，既可保护乐器接口，避免因高电流或高电压造成损坏的问题，又能保证midi信息的快速传输，大大提高了本发明的安全性。
35.进一步的，本发明还包括用于接收外部电源供电的电源模块，其能够将外部电源输入的电压（输入电压范围为5~12v）转换为匹配转换器各模块工作的5v电压。其电源模块可以为一般的dc/dc模块，能用于直流～直流电压转换，其能输出匹配转换器各模块工作的电压，以维持转换器的使用。
36.进一步的，在转换器上还设有通讯指示灯，其用于显示转换器的工作状态，当转换器供电后处于常亮状态，当接收到midi信息时闪烁，且midi信息通讯的频率越快，闪烁速度越快。
37.请参见图5，其为本发明的结构示意图，midi thru接口、midi in接口、midi out接口、5个trs接口（分别为trs1接口、trs2接口、trs3接口、trs4接口、trs5接口）均设于同一壳体上，且在壳体上还设有dc in接口，其与电源模块连接，用于接收外部的直流5~12v电源供电，并转换为本发明能够工作的电压进行供电，电源指示灯（pwr/midi）设置在壳体上，用于显示转换器的工作状态。每个trs接口处均设有一个拨码开关，其由4位开关组成，对应本发
明中切换开关的开关s1、开关s2、开关s3、开关s4，通过不同的开关切换方式，能匹配不同的trs接口使用。
38.本发明至少具有三种连接方式，分别为：1、midi in接口连接midi接口乐器、至少一个trs接口连接到trs接口乐器，此时转换器接收外部midi接口乐器的midi信号，并分离后分别发送到至少一个trs接口乐器；2、midi out接口连接midi接口乐器、至少一个trs接口连接到trs接口乐器，此时转换器接收至少一个trs接口乐器的输入信号，并将该输入信号合并后发送到midi接口乐器；3、midi in接口和midi thru接口分别连接到两个midi接口乐器，用于实现两个midi接口乐器之间的midi信号的传输。
39.以上可以看出，与现有技术相比，本发明不仅可以匹配不同类型的trs接口乐器使用，还能同时完成多个trs接口乐器与midi接口乐器的信号传输、以及两个midi接口乐器之间的信号传输，大大提高了本发明使用的便利性，以及适用各种场合的通用性。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。