Você tem documentação sobre o formato? Escreva um pequeno programa para converter o formato original em um PCM wav + metadados + dados 3D e vice-versa. Se é uma superposição de sinais em diferentes freqüências, ele deve compactar bem com algoritmos de compressão de áudio sem perdas, como o FLAC.
FLAC é como MP3: comprime os dados de áudio, reescrevendo-os em um formato diferente. Então, não é o que eu chamaria de "wrapper" (eu não chamaria nenhum programa de compactação de "wrapper"). Mas ao contrário do MP3, as compressões são sem perdas: quando você descompacta, você obtém exatamente os mesmos dados, como em bzip2 etc. A taxa de compressão para FLAC nos dados de áudio é de aproximadamente 50%.
Existem várias maneiras de armazenar os metadados no áudio compactado, dependendo do formato do contêiner. Também é possível colocar todos os três arquivos em um arquivo, formato do seu chouce, embora os dados compactados do PCM não sejam mais comprimidos.