Python使用soundfile与wave模块读取.wav文件得到不同字节结果如何解决

问题1：两款工具读取结果不一致的原因 #

两个库的默认输出逻辑完全不同，不存在读取错误的问题：

• soundfile的sf.read()方法默认返回归一化到[-1.0, 1.0]区间的浮点型numpy数组，你直接将该浮点数组写入BytesIO得到的是浮点数的二进制编码，和wav文件原生存储的PCM整数编码完全无关。
• 标准库wave的readframes()方法直接读取wav文件中存储的原生PCM整数字节流，比如常见的16bit深度wav，每个采样点对应2字节的有符号短整型数值，和你拿到的soundfile浮点转字节的结果自然完全不同。
  你误以为wave输出不符合预期属于用法认知偏差，wave读出来的才是wav文件的原生帧字节。

问题2：格式转换方法 #

如果要将soundfile输出的浮点采样数组转换为wave模块输出的原生PCM字节流，按以下步骤操作即可：

1. 先获取音频的位深参数（16bit/24bit/32bit，常用为16bit），将归一化浮点数组缩放至对应整数区间
2. 转换为对应类型的numpy数组后直接导出字节

16bit位深wav的示例代码如下：

import soundfile as sf
import numpy as np

# 读取音频，同时拿到采样率，subtype参数可以获取位深信息
samples, sr = sf.read(speech_file, dtype='float32')
# 16bit PCM的数值范围是[-32768, 32767]，先缩放再转int16
pcm_samples = (samples * 32767).astype(np.int16)
# 得到的pcm_bytes就和wave.readframes()输出完全一致
pcm_bytes = pcm_samples.tobytes()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dkagramanyan