В данном случае - atmega32.
Т.к. ног хватает и на RS-232, LCD, 4 х RGB.
Уже реализовано:
1. Захват ADC
2. FFT захваченного
3. Вывод LCD (не обязательно)
4. IR (по сути - любой пульт ДУ)
Осталось частоты по каналам раскидать и PWM на каналы прикрутить (Soft, не сложно) - это копейки.
Для продакшена, думаю, и atmega16 хватит, ибо код на данный момент всего 20% от 32кб съел.