Sobre ese circuito pondría un diodo entre la salida del AO (así nos quedamos sólo con la onda positiva) y la realimentación y a continuación conectaría una resistencia seguida de un condensador a tierra. La salida a Arduino la tomas en el condensador. Los valores dependerán del tiempo de respuesta que quieras. Puedes probar con 10k y 2,5 micros (tiempo de respuesta 0,1 s).
Por último lo interesante sería poder quitar la alimentación negativa ya que probablemente no te hará falta en ningún otro sitio de tu circuito. Si alimentas sin más el AO entre +Vcc y GND creo que no debería pasar nada ya que las tensiones negativas del micrófono son muy pequeñas. En este caso puedes eliminar el diodo.