音程が変化していないという事は、サンプリングレートが変化してないわけでしょ？
だったら　オーバサンプリングとかLPFは必要ないよ。

で、やっぱり３度利用する部分に単純にバグがあるのだと思うよ
もっとも３度も利用すると違和感があるという事なら当然そうだろうけどね

あまり２倍以上遅くする場合は、やっぱり無音期間を検出して、そこを出来るだけ引き延ばす方がいいと思うよ


たとえば0.1秒のブロックを0.05くらいに小さくして、そのブロックの音量が今までの音量より一定比率より小さいなら、
その部分の繰り返し回数を出来るだけ多くするとか