Предметную область по цифровой обработке сигналов лучше писать на высокопроизводительных языках, собирая в библиотеки. Затем из любого веб-фреймворка, скажем на Python, можно работать с библиотечными вызовами.
В целом, для back-end подходят Fortran/Go/Java. На Fortran пишут, в основном, бородатые дядечки. А Go/Java - для нынешнего поколения.
В качестве эксперимента могу предложить ещё язык
Julia, который согласно разработчикам имеет скорость близкую к C. Причём этот язык под капотом использует вызовы к математическим библиотекам: FFTW, LAPACK, OpenBLAS, GMP и т.д.
