AIが言うにはこういうことだそうです↓

どちらも元のデータとしては「最高音質」ですが、それでもAndroid Auto（Wi-Fi）の方が音質が良い理由は、マツコネ内部の「DAC（デジタル・アナログ・コンバーター）」の使われ方や、「音声処理のルート」が異なるためです。
具体的には、以下の2つの内部的な違いが関係しています。

1. マツコネのシステム負荷とDACの処理
車載アプリで音楽を再生する場合、マツコネ本体のコンピューターが「アプリの実行」「画面の描画」「音源データのデコード（復元）」をすべて同時に行います。
これらが同時に動くと、マツコネ内部のデジタル音声をアナログ音声（スピーカーへ送る波）に変換する部品（DAC）にノイズが乗りやすくなったり、音声処理の優先度が下がって音がやや平坦（メリハリが薄い音）になることがあります。
一方、Android AutoでWi-Fi接続している場合、アプリの実行や音源のデコードといった重い処理はすべてスマホ（高性能なCPU）が肩代わりしています。スマホが最適に処理したデジタル音声データを、Wi-Fiの太い電波で車に送り込んでいるため、マツコネ側は「受け取った綺麗なデジタル音を鳴らすだけ」で済み、結果としてクリアで解像度の高い音（良い音）がスピーカーから出力されます。
2. 音響効果（プロセッサ）の適用ルートの違い

マツダのオーディオシステム（特にBOSEサウンドシステム搭載車など）は、入力されるソース（ラジオ、車載アプリ、Android Auto、Bluetoothなど）ごとに、車内の響きを整えるイコライザーや音響プロセッサのセッティングが自動で切り替わることがあります。
Android Auto（あるいはApple CarPlay）からの入力信号は、「外部の高品質なオーディオ機器からのデジタル入力」として扱われ、低音の締まりや高音の伸びがより強調されるような、メリハリのあるチューニング（音響ルート）が適用されている可能性が高いです。

結論として
マツコネ本体に曲をダウンロードしていても、車載コンピューターの処理能力や内部の音響設計上、「スマホ側に仕事を任せて、そのクリアな音データをWi-Fiで受け取るAndroid Auto」の方が、CX-5のスピーカーの性能をより引き出しやすい構造になっていると言えます。