树莓派用Python读取WAV文件遇OverflowError 部分文件可正常读取

我之前在树莓派上踩过一模一样的坑！这个OverflowError: cannot fit int into an index-sized integer报错，大多和树莓派的32位系统限制、scipy版本兼容性，或者WAV文件本身的非标准格式有关，下面给你几个实测有效的解决办法：

一、先排查核心原因 #

• 树莓派默认是32位操作系统，旧版本的scipy在处理较大的WAV文件（或者24位采样深度的文件）时，会把读取数据的索引值当成32位整数，一旦文件数据量超出32位int的范围（也就是超过2^31-1个采样点），就会触发溢出错误。
• 部分WAV文件采用了非标准的PCM格式（比如24位采样深度），scipy旧版的wavfile.read对这类格式的支持有bug。

二、解决方案 #

1. 升级scipy到最新版本 #

这是最直接的办法，新版本的scipy已经修复了32位系统下的索引溢出问题，对非标准WAV的兼容性也提升了不少。在树莓派终端执行：

pip install --upgrade scipy

升级完成后再试试你的代码，大概率能解决问题。

2. 手动用wave+numpy读取（兼容特殊格式） #

如果升级scipy后还是不行，那可能是你的WAV是24位这类特殊格式，咱们可以用Python标准库的wave模块配合numpy手动读取，避开scipy的bug：

import wave
import numpy as np

def read_wav(file_path):
    with wave.open(file_path, 'rb') as wf:
        fs = wf.getframerate()
        num_channels = wf.getnchannels()
        sample_width = wf.getsampwidth()
        num_frames = wf.getnframes()
        # 读取原始字节数据
        raw_data = wf.readframes(num_frames)
        
        # 根据采样宽度转换为对应的数据类型
        if sample_width == 1:
            dtype = np.uint8
            data = np.frombuffer(raw_data, dtype=dtype)
        elif sample_width == 2:
            dtype = np.int16
            data = np.frombuffer(raw_data, dtype=dtype)
        elif sample_width == 3:
            # 处理24位深度的WAV文件
            dtype = np.int32
            # 按字节拆分后组合成24位整数
            byte_data = np.frombuffer(raw_data, dtype=np.uint8)
            byte_data = np.reshape(byte_data, (-1, 3))
            data = byte_data[:, 0] | (byte_data[:, 1] << 8) | (byte_data[:, 2] << 16)
            # 处理有符号整数的符号位
            data = np.where(data >= 2**23, data - 2**24, data)
        else:
            # 32位及以上深度
            dtype = np.int32
            data = np.frombuffer(raw_data, dtype=dtype)
        
        # 多通道数据重塑为二维数组
        if num_channels > 1:
            data = np.reshape(data, (-1, num_channels))
        
        return fs, data

# 调用示例
fs, data = read_wav('/home/pi/chimp.wav')

3. 转换WAV为标准格式 #

如果上面的方法都不想用，还可以直接把有问题的WAV转换成scipy支持的标准格式（比如16位PCM）。用ffmpeg工具就行，先安装（如果没装的话）：

sudo apt install ffmpeg

然后执行转换命令：

ffmpeg -i /home/pi/chimp.wav -acodec pcm_s16le /home/pi/chimp_16bit.wav

转换后的chimp_16bit.wav应该能被你的原代码正常读取。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nanriat