複数PCの楽器アプリ同士を繋ぐUSB MIDIケーブルを作ってみた

AndroidタブレットとMacを接続して演奏してみたかったので、USB MIDIクライアントを2つ結合したものを作ってみました。
近い将来、これを使ってAndroidタブレット用のPCDJコントローラでも作れたらいいな、という感じです。

方針

今回は、AVRのV-USBを使って、USB MIDIを扱います。ソースコードはMICO-MOCOを参考にしました。

MICO-MOCOではUSB MIDI→レガシーMIDIに変換する必要があったので、送受信を含めるとATtiny2313のメモリには収まらなかったのですが、今回のものは「USB MIDIのプロトコルをそのままブリッジする」という作りになっているため、プロトコル変換処理をばっさり省略できています。
MIDIを介さない利点として「31250baudでシリアル通信する必要がない」という点が挙げられます。クロックが最速20MHzのものを選択できるので、取りこぼしが少なくなることが期待できます(今回の試作では、16MHz/125000baudで通信しています)。送受信用のバッファは短かいですし、USB MIDIのプロトコルそのままなので、MIDIのパケット長はレガシーMIDIよりも長くなっていますが…。

Android USB MIDI Driverのご紹介

Android USB MIDI Driverって?

「Android 3.1 (API Level 12)以降向けの、USB MIDIを使うためのライブラリ」です。
Android 3系のタブレットや、Android4系のスマートフォンを使って、特に改造やroot化することなしに、USB MIDI対応の楽器や機器を繋げることができるようになります。

注意：端末がUSB Host機能に対応している必要があります。USB Host対応端末であっても、USB MIDI機器が認識しない場合があります。

USB MIDI対応デバイスの例：キーボード、電子ピアノ、シンセサイザー、音源モジュールなどの楽器・コントローラ、変換ケーブルなどのPC用MIDIインタフェースなど。

ライブラリのソースコードは、こちらのgithubリポジトリからダウンロードできます。Apache ライセンス バージョン 2.0です。
https://github.com/kshoji/USB-MIDI-Driver

応用アプリの例

• (楽器のほうの)キーボードを使ってプレゼンを操作
• 演奏をディスプレイ上にリアルタイムで可視化
• TENORI-ON/monomeのようなインタラクティブなシーケンサー
• 加速度やジャイロなどのセンサーを使用したコントローラ

などなど…

仮想マシン上のAndroidでUSBホストを使う

Android SDKに含まれるエミュレータはUSBデバイスの接続に対応していません。
「android-x86」のLiveCDイメージを使うことで、USBホストのテストがPC上で可能になります。
今回はVMWare FusionとVirtualBoxで動かしてみました。

• ISOイメージをこちらからダウンロードします。「new version here」というリンクのもの(android-x86-vm-20120130.iso.gz)を使用しました。→ http://www.buildroid.org/blog/?p=86 

• 新しい仮想マシンをセットアップし、CDドライブにLiveCDを指定してVMを開始します。
• 「Live CD - Run Android-x86 without installation」を選択して、Androidを起動します。
• VirtualBoxの場合、「Machine」メニューから「Disable Mouse Integration」をチェックします。
• VMware/VirtualBoxの「ネットワークアダプタ」のモードを「ブリッジ(自動設定)」「Bridged Adapter」に変更します。
• Android側の「Terminal Emulator」アプリを開き、以下のコマンドを実行します。固定IPを設定するので、LAN内で空いているIPアドレスを確認しておいてください。(今回は192.168.1.111とします)。

$ su
# ifconfig eth0 192.168.1.111 up

• ホストOS上から、下記のコマンドを実行します。

$ adb connect 192.168.1.111

これで、仮想マシンのAndroidとadbが接続され、Eclipseなどからアプリが流しこめます。
仮想マシン側にUSBデバイスを接続することで、そのデバイスをAndroidで使用することができます。