Предложу такой вариант : на ISA-карте располагается буфер (напр., статика 32КБ), микроконтроллер и VS1011 (или любой другой аппаратный MP3-декодер). Компьютеру нужно будет только заполнить буфер и дать команду на воспроизведение, все остальное МК сделает сам.
По мере опустошения буфера МК будет выдавать запрос на очередную "порцию" данных, а ЦП, соответственно, должен будет их пополнять.

Можно поступить более радикально : в кач-ве буферной памяти использовать SIMM30 на 4МБ, тогда можно будет загнать туда всю мелодию целиком и во время воспроизведения мелодии не отвлекать ЦП вообще.