Δεν είναι τίποτα να προσαρμόσεις ένα shield με microSD κάρτα:
http://www.ebay.com/itm/Micro-SD-Storage-Board-Mciro-SD-TF-Card-Memory-Shield-Module-SPI-For-Arduino-/200958993125?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2eca16e2e5
..όλα είναι θέμα καλής έρευνας.
Το 'χα ψάξει αρκετά Αδριανέ, ψιλοαδύνατο.
Την SD την προσαρμόζεις πολύ εύκολα με SPI ή I2C. Αλλά δεν κερδίζεις κάτι.
Χρειάζεσαι ADC για το input και DAC για το output. Εύκολο σχετικά να φτιάξεις αυτό το κομμάτι με κάποιο έτοιμο CMOS ολοκληρωμένο.
Χρειάζεσαι όμως να σώζεις realtime τα data με καλή δειγματοληψία.
Δε μπορείς να το κάνεις με ATmegaXXX. Δεν έχει τους πόρους για αυτή τη δουλειά. Πολύ μεγάλο το bandwidth.
Έχω ρίξει >1 μήνα ξενύχτι ψάχνοντας εναλλακτικές, μέχρι που βαρέθηκα

.
Πιο εύκολα στήνεις κάτι από το μηδέν, με CMOS ADC/DAC, με κάποια μνήμη που θα τα αποθηκεύει προσωρινά και με κάποια άλλη υλοποίηση να σώζεις τα data σε κάποια κάρτα. Το πολύ-πολύ να χρησιμοποιήσεις κάποιον μικροελεγκτή αλλά απλά και μόνο για το controlling των πλήκτρων/εντολών/display.
Ακόμα και με ένα raspberry pi των 800MHz και των 512KB μνήμης, το pure data ψιλογονάτιζε το σύστημα και ο ήχος δεν ήταν 100% αποδεκτός μόλις ξεκίναγες κάτι περίεργο εκτός του recording/replaying/etc. Συν το σχετικά άσχημο latency. Και με ψιλοoptimized το λειτουργικό (kernel με τα σχεδόν απολύτως απαραίτητα, headless κλπ).
Ψάχνοντας το πάντως, είχα δει ότι πολύ πιο εύκολα γράφεις κώδικα σε κάποιο κινητό και το αξιοποιείς - περισσότερους πόρους έχει για processing. Τουλάχιστον σε Windows Phones που έχω ασχοληθεί, αν και φαντάζομαι ότι οι υπόλοιπες πλατφόρμες θα υπερτερούν.
Edit:
Το ATmega328 τρέχει στα 16MHz (μπορείς να το ανεβάσεις νομίζω μέχρι τα 20MHz), έχεις 32KB flash (βγάλε τα 2Κ για bootloader) και 2KB RAM.
Θες να γραψεις σε at-least 44KHz/16bit/1 κανάλι. Δηλαδή 44KHz*16bit =~ 700kilobithz / 1Hz = 700kb/sec.
Στην flash του atmega είναι αδύνατο (~150kb/sec το μέγιστο) οπότε θα γεμίζει ο buffer.
Για να γράψεις τώρα πιο γρήγορα από το buffεριασμα, θα πρέπει να έχεις πιο γρήγορη cpu από τη δειγματοληψία. Αδύνατο (εκτός αν πέσεις τόσο πολύ σε ποιότητα, που δεν αξίζει τον κόπο).
Θυμάμαι ότι όταν έκανα δοκιμές, προσπαθούσα να γράψω data ανά 10Hz (από GPS) και κρέμαγε. Και ήταν πολύ λίγα τα bytes.
Edit:
Υπάρχουν και κάποια έτοιμα ADC/DAC shields με καλή δειγματοληψία, τα περισσότερα είναι για mp3 playing κλπ, αλλά κι αυτά στην ουσία δεν χρησιμοποιούν το Arduino, παρά μόνο για να στέλνει τις εντολές για play/stop/record/etc.
Τέλος, το να στείλεις με arduino αυτά τα δεδομένα κάπου στο internet, πάλι το κόβω για αδύνατο. Δε φτάνουν τα 32ΚΒ για να γράψεις τέτοιο κώδικα.
Edit:
http://apcmag.com/arduino-projects-digital-audio-recorder.htm/Αυτός ο κυριούλης τα εξηγεί αρκετά καλύτερα από μένα

(και τα δοκιμάζει κι όλας, με μια υλοποίηση που βλέπω τώρα ότι δεν είχα σκεφτεί, χρησιμοποιώντας 2 buffers).