Один из самых верных способов определить реальный битрейт аудиофайла - это спектральный (частотный) анализ. Вариант "на слух" в этой статье рассматриваться не будет. Сразу скажу, что этот метод (как и любой другой) вряд ли даст Вам точный битрейт файла, но получить примерное представление или очень приближенное значение сложности не составит.

Программ, которые могут сделать спектральный анализ файла, довольно много, среди них кроссплатформенный бесплатный Audacity и довольно популярный Adobe Audition. Типов файлов, которые поддерживают эти программы, ещё больше: переживать, что никто не сможет проанализировать ваши mp3/ogg/wav/flac/*Ваш вариант* файлы, не надо.

Примерная таблица соответствия битрейта и частот на примере самых популярных у кодека mp3:

320 kbps	≥ 20 KHz	Спектр	mp3
256 kbps	< 20 KHz	Спектр	mp3
192 kbps	≤ 19 KHz	Спектр	mp3
160 kbps	≤ 18 KHz	Спектр	mp3
128 kbps	≤ 17 KHz	Спектр	mp3
96 kbps	≤ 16 KHz	Спектр	mp3
80 kbps	≤ 14 KHz	Спектр	mp3
64 kbps	≤ 12 KHz	Спектр	mp3
32 kbps	≤ 8 KHz	Спектр	mp3

За звук спасибо сайту freesound.org. Частотный анализ сделан в приложении Audacity.

Спектр также можно просмотреть по временной шкале: вот так его покажет Adobe Audition.

Спектр lossless-файлов должен уходить далеко за 20KHz.

Ну и напоследок вот такая простенькая визуализация битрейта:

Немного терминологии:

Lossy - метод сжатия с потерями данных, при использовании которого распакованные данные отличаются от исходных, но степень отличия не является существенной с точки зрения их дальнейшего использования (wiki).

Lossless - метод сжатия данных без потерь, при использовании которого закодированные данные однозначно могут быть восстановлены с точностью до бита (wiki).