そういうのは音響学者等の専門家が関わってるんじゃないの？
選曲する場合に考えられることは例えば調性（転調パターン）、テンポ、音域、強弱の変化、リズムパターン、使用楽器などなど
が挙げられるんじゃないかな？いろんな条件に該当する曲を抽出して、音楽を聞いたときの反応の傾向を調べていく地道な作業
それがあって初めて科学的な根拠を持つ研究といえる
自分みたいな素人でも考え付くことだから専門家たちはそれ以上のことをやってるでしょう