PHPにデータを渡すために、POSTを使うが、POSTは一次元配列しか渡せない。この制限を回避するために、いろいろな方法があるようだ。
参考リンク：
jQueryのAjaxで多次元配列をPOST – ゆっくり*ゆっくり
JSで作った多次元配列をPOSTでPHPに渡す方法 | MiLKySHADe * ミルキーシェイド
ハッシュを使わないなら、JSONに一度変換して、PHP側でデコードするのが一番楽そうだと分かった。
JavaScript側

var ary = [
[92, 88, 64, 86],
[78, 92, 96, 81],
[68, 56, 84, 70]
];
var aryJSON = JSON.stringify(ary);
$.ajax({
async: true,
type: "POST",
url: "ajax.php",
data: { Ary : aryJSON }
}).done(function( msg ) {
//なんか処理
});

PHP側

$ary = json_decode($_POST['Ary']);
for($i=0; $i<count($ary); $i++)
{
	for($j=0; $j<count($ary[i]); $j++)
	{
		//$ary[i][j]を利用してなんか処理
	}
}

こんな風にできた。オブジェクトを渡したり、連想配列を渡したりした場合は、まだどうなるか不明。

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