Dein Bastelkeller gefällt mir. So einen hätte ich auch gerne.

-Mikrofon / Piezoelement zur Soundaufnahme
-OP-Amp zum Verstärken des Signals, Poti aus dem gehäuse rausgeführt zum Einstellen der Empfinglichkeit
-3-4x Bandpass für weiß/rot/grün/blau
-nach dem Bandpass Potis, um die 3-4 Bandpasssignale auf einen gemeinsamen Pegel zu dämpfen (also grob anzupassen)
-3-4 Ausgangssignale, welche an 3-4 Analog-Pins des Arduinos hängen, aber mit einer 5V Diode den AtMega schützen
Den Sound mit einem Mikrofon aufzunehmen würde auch gehen. Je nachdem welchen Frequenzbereich zu haben willst würde eine Verstärkung über einen Transistor vermutlich bessere Ergebnisse bringen da OPVs mit höheren Frequenzen ihre Probleme kriegen und dem Signal nicht mehr folgen können (Stichwort Slewrate). Wenn du aber nur das Wummern des Basses haben willst sollte es mit einem OPV gehen.

Ich muß an dieser Stelle auch gestehen dass sich meine praktischen Erfahrungen mit analoger Elektronik recht bescheiden ausnimmt.

Die Potis waren ein Vorschlag von mir, damit du dem Arduino verschiedene Pegel in verschiedenen Frequenzbereichen servieren kannst. Bei mehrern Frequenzkanälen (Höhen, Mitten, Tiefen) wohlgemerkt. Es würde auch ganz ohne externes Poti gehen, ein paar kleine interne Drehwiderstände wirst du aber schon brauchen für Pegelanpassung, Offsetspannungsunterdrückung, Ruhestromkompensation, usw..