同じビットレートでの再エンコードは機能しません。実際、トランスコーディング (異なるビットレートでの再エンコードと呼ばれるもの) は圧縮の性質を変更するため、状況が悪化する可能性があります。圧縮されたファイルは、大幅に異なるファイルになります。
これは私の専門外ですが、MP3 の波形パターンを見て問題に取り組みます。MP3 を非圧縮の .wav に変換するか、MP3 ファイル自体で分析を実行するだけです。これにはライブラリが必要です。警告の言葉ですが、これはコストのかかる操作です。
別のアイデアとして、ReplayGain を使用してファイルをスキャンします。それらが同じ曲である場合は、同じゲインでタグ付けする必要があります。これは、まったく同じアルバムのまったく同じ曲に対してのみ機能します。私は、リイシューがより高いボリュームでリマスターされ、リプレイゲインが変わったといういくつかのケースを知っています.
編集: http://www.speech.kth.se/snack/
をチェックしてみてください。スペクトログラムの視覚化ができるようです。視覚的なスペクトログラムができるライブラリは、それらを比較するのに役立つと思います。
公式の python ページからのこのリンクも役立つ場合があります。