Если бы Вы были хорошо знакомы с теорией, то знали бы, что несмотря на частоты Найквиста-Котельникова на практике тот же MP3 имеет потолок чуть выше 15 кГц при 44100Гц. И вообще, Вы упираетесь в пропускную способность, заложенную в формате. Если Вам требуется что-то передать что-то более детальное и превосходящее эту пропускную способность, то Вы обнаружите, что все совсем не так красиво.
Это я еще про динамический диапазон не упомянул.
Это немного в сторону, но только как пояснение, что Вам не удастся ОПТИМИЗИРОВАТЬ звук на автомате в рамках поставленных Вами условий задачи.

Какое предложение?

Сделайте хороший, многоплатформенный документированный (англ.+рус. минимально) GUI конвертора. Хотите добавить то, что считаете "оптимизацией"? Добавляйте опцией как пресет, предупреждая об отсутствии гарантий.

Не надейтесь, в ближайшие лет 10 у Вас ничего не выйдет в решении задач по автоматизации оптимизации звука при минимальной потере качества.

А потом это будет не FFMPEG, что-то иное. Если будет