L’authentique inventeur du téléphone est ainsi l’Américain Alexander Graham Bell (1847-1922). Né à Édimbourg, en Écosse, Bell émigre au Canada avec son père en 1870 pour raison de santé. Puis il adopte la nationalité américaine et occupe un poste d’enseignant dans un établissement pour sourds-muets à Boston. Il est amené à étudier en détail la physiologie humaine à propos de la phonation et de l’audition. En effet, il cherche un moyen de rendre l’ouïe aux sourds. En outre, comme beaucoup de ses contemporains, il se passionne pour l’invention nouvelle du télégraphe, et songe à un moyen qui permettrait de transmettre la parole à distance grâce à l’électricité. Peu instruit dans ce dernier domaine, il se fait assister par le mécanicien Thomas Watson pour réaliser diverses expériences. L’une d’entre elles, le 2 juin 1875, est menée par les deux hommes dans deux pièces différentes; chacun travaille à la mise au point d’un système de télégraphe harmonique, destiné à faire passer, à l’aide d’un seul circuit conducteur, plusieurs messages simultanés. L’installation comporte à chaque extrémité un électro-aimant, en face duquel sont disposées de minces lames d’acier souples. Thomas Watson, s’apercevant que l’une d’elles est collée à l’aimant, la décolle d’un coup d’ongle et la laisse ainsi vibrer. Dans l’autre pièce, Bell a la surprise de voir une de ses lames entrer spontanément en vibration. S’informant aussitôt de la cause du phénomène, il acquiert la certitude de pouvoir réaliser de la sorte un système d’échange de paroles à distance grâce au phénomène de l’électromagnétisme.
Bell entreprend de remplacer les lames vibrantes par un diaphragme en peau de chamois, capable d’osciller au rythme de la parole, en fonction des différences de pression de l’air (ondes acoustiques); il parvient ainsi à moduler le courant d’un circuit électromagnétique de telle sorte que le diaphragme récepteur remplaçant la deuxième lame entre en résonance et reproduise les sons initiaux. De l’aveu de Bell lui-même, les premières conversations laissent à désirer: il faut écouter soigneusement pour saisir les mots. Le 14 février 1876, Bell dépose une demande de brevet pour son appareil… trois heures seulement avant que son compatriote Elisha Gray n’effectue la même démarche pour un téléphone de son invention. Une âpre rivalité s’engage alors entre les deux hommes, puis entre la Bell Telephone Company et la Western Union Telegraph, qui exploitent concurremment les deux procédés dès 1877. La seconde, détentrice de la majorité des lignes télégraphiques des États-Unis, engage les meilleurs techniciens pour améliorer son matériel, et s’adresse plus particulièrement à Thomas Edison. Celui-ci invente le microphone, fondé sur les variations de résistance qu’offre au passage d’un courant une capsule emplie de granulés de carbone soumise à la pression variable que toute source sonore engendre dans l’air.
Ce type de microphone, sensible et pratique, est toujours employé à l’heure actuelle.