1) Если делать честно, то это надо распарсить MPEG-фреймы и выдрать из них частоты у каждого сэмпла.
Это будет непросто, примерно как декодер написать, и либы тут не помогут, т.к. они часто выносят собственно кодирование-декодирование в нативный код скорости ради.
Сходу нашелся только один и очень медленный декодер на чистом питоне —
bitbucket.org/portalfire/pymp3
2) А если делать нечестно, т.е. сконвертить чем-то MP3 в WAV(PCM), а потом прогнать по нему БПФ (python + numpy + scipy), но тогда и «списка частот» никакого и не получится, будет частотный спектр восстановленного сигнала, ценной информации в котором крайне мало.