Die Daten werden per Laser seriell abgetastet und dann
in nen DA-Wandler gejagt, das ists im Prinzip auch schon gewesen,
Der Teufel steckt natürlich im Detail.
Also die Speicherbausteine, die Du anfangs angesprochen hast
heißen D-RAM und werden auch heute noch in PCs verbaut,
siehe DDR-RAM oder EDO-RAM. Man kann sie auch mit nem
AVR ansteuern, wenn der genug freie Ports dazu hat.
Ich hab z.B. n 1MB EDO-RAM für Geschichten wie Bildverarbeitung
mit AVR dran gehäüngt, läuft wunderbar und auch recht schnell wenn
ich das mal so bemerken darf. Kantenerkennung und Tracking sind
mit dem AVR schon machbar, der Haken dabei ist die Zeit die
er dafür braucht.
Mit externem ADC und D-RAM dran kann ich mir schon vorstellen,
dass der AVR das mit der Audioaufnahme schafft. Vielleicht nicht
mit 44KHz, aber für die gänigsten Geschichten wie Anrufbeantworter
sollten 22KHz auch gut reichen. Auch die Auflösung muss nicht unbedingt 16 Bit sein, n 8-Bit Sound ist für den Anfang auch recht anständig
und Bytes kann der AVR auch recht fix verarbeiten.

Aber solche Geschichten wie Fouriertransformation oder so wirst
Du mit dem AVR vermutlich knicken können, esseidenn Du hast viel
Zeit.