Bell vinha estudando métodos para melhorar os sistemas de transmissão telegráfica. Entretanto, em paralelo, o inventor realizava pesquisas sobre o desenvolvimento de técnicas para ensinar pessoas surdas em falar e ler os movimentos dos lábios.
Nestas pesquisas, Bell estudou vários dispositivos acionados pela voz humana como a “cápsula manométrica de Koenig” e, o “fonautógrafo de Martinville”.No decurso das mesmas para conseguir um sistema de ensino para surdos, verificou a grande similaridade entre o “fonautógrafo” e o ouvido humano. Assim concluiu que um aparelho semelhante quando colocado após a estrutura do ouvido poderia produzir registros mais precisos das vibrações produzidas pela voz.
Como desconhecia a estrutura do ouvido humano Bell recorre a orientação do Dr. Clarence J. Blake, um otologista de renome, que lhe sugere o estudo a partir de um ouvido humano, obtido de um cadáver da escola de medicina de Harvard.
No verão de 1874 faz uma serie de experiências de maneira que ao falar nesta peça anatômica acoplada a um “fonautógrafo”, este registra as vibrações da voz sobre uma placa de vidro, recoberta com um pigmento negro. Partindo desta experiência fundamental para o desenvolvimento do telefone Bell começa a pesquisar a transmissão elétrica das palavras através do emprego do telégrafo harmônico.