Miku sang more than twenty songs at the concert.
と
Miku made the whole audience happy.
として捉えたのですね?
確かに、少し離れているところから、修飾することも出来ますし、
Mikuの後に直接繋げてしまうと、時制の順番もおかしくなってしまいますね。
ただ、部分的な文法を見ると言うよりは、文の成り立ちで不自然だからwhoが適切ではないのです。
上の方々も仰っている通り、
関係代名詞の非制限用法which
を使えば、違和感がない文になります。
しかし、
筆者もShe made the whole audience happyとして捉えたのであれば、この文を
Miku sang more than twenty songs at the concert and made the whole audience happy.
とするはずで、whoを使った回りくどい言い方はしないですね。
自然だとか、不自然だとか曖昧な回答で申し訳ありません。