Самое забавное, что я когда-то такую задачу решал. Только не с музыкой (и не с mp3, соответственно), а с перехваченными телефонными разговорами и факсами. Правда, сделанный тогда софт здесь, скорее всего, оказался бы бесполезен. Там специфические помехи были.
Кажется, Ela недавно что-то подобное упоминала.
На cakewalk или Sound Forge