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不必恐慌，他的机器有许多缺点，一时还不能供日常应用。我的电话完成时，我定会通知你的。”
爱迪生送话装置的优越性，在纽约至费城106英里长的一段线路上得到了充分的证明。这条线路穿过5条小河，还要从地下经过，并且有无数其他线路与之交错。尽管如此，爱迪生的表演还是十分成功。
阿丽思说：“在门罗公园有很多有趣的事情，我现在能够想起的，第一件是发生在爱迪生试验电话的时候。一天晚上，费城正在开着电话音乐会，歌曲是在纽约那边奏出的，由电话中传至费城。这时爱迪生就在这两城间的原有通讯线上接出一根电线来，这样在实验室里工作的人都能够清晰地欣赏那音乐的演奏了。”
爱迪生在研究电话的过程中，曾经历了曲折的过程。他曾想到过几年以前的无线电传话器中曾经应用过的容电器。他又设计了一种短路电话机。在一块炭化的线条的一端，附装了一根金属杠杆。这线条是作为感应线圈的初级电路的一部分。在振动时，金属杆切着电路中的一部分的线条，电流也就在这时流过金属杆。
爱迪生又用水银来做试验。在一个盛满导电溶液的u 形管中，滴一小粒水银。当电流流过管中时，水银滴便被拉长了，接着激动那管中的液体。在收话器的膜板下本装有一个浮体，这时也就跟着振动了。
后来他又在膜板和一条铝片间装置一块软木。铝片背面有一块铜板，直接接在电池的极上。说话声的大小可控制其中电流的大小。
他又采用室中四周的煤气管做试验。这些煤气管管端的圆锥体接连在火炉架上，以代替灯头。他在圆锥体的粗大的一端装一片圆的薄膜。当声音发出时，膜片便跟着管中的气体同时振动起来。
他觉得那种圆形的说话器在电话中并不是必需的。他为了要说明这一点，用了一条薄的铁片把四周的边缘反卷起来，也能振动。在另一个试验中他不把那传话器直接的放在声室的上面，而把它放在声室一边，结果也能发声。他又试验使全部机件都因声音而起振动，而那膜片却仍固定不动。
有一次他把传话器放在一碗水的上面，从碗中引出一条湿纸来代替传话器的膜板，他又在膜板后面加上4小粒木炭屑，每粒炭屑下面又各自有一个弹簧，可以自由弹动。这传话器便是以后发明微音器的先声。
他同时又试验一种动力传话器，发话、收话都很成功。当声音送入这传话器时，里面的一个线圈就因振动而感应出电流来。这电流流入一个细线绕成的线圈中，便可以放大至任何强度。
传话器中用黑铅或石墨时音质很清晰，但是音量方面还不能满意。于是他用一块填满黑铅粉的圆布作试验。他又把黑铅细粉浮在水银上，在这表面和一块从膜板中心垂下的金属块间加压力。他又用黑铅和木片作盖头，试验不用膜板是否也能够工作。
这是他1877年上半年中的艰苦工作的大概情形。他试验了载电电话机，静电电话机，电力电话机。在电力电话机中，线圈和弹簧都像向日葵一样地排列着，中间有一根圆柱。这种电话机勉强能传送“粗糙难听的声音”。他又试验了所谓水力电话机，这是一根u 形电线，两端各自浸在玻璃瓶中。
爱迪生为了找到一种能够发出比贝尔电话声音更大的材料，他试验了50种左右的不同的传话器和许多不同的电话机。每一部电话送出的声音比以前发明的电话的声音大而清晰，但没有一部电话机能使爱迪生感到满意。
一天晚上，当他在实验室做试验时，油灯不亮了。他发现一种被称为碳黑的黑材料把灯的玻璃罩子熏黑了。爱迪生把这碳黑涂在一个金属的轮状物上。用这种物质制成的小盘装在电话里，产生了极佳的效果，它发音清晰，音量比使用电磁原理制造的电话大数倍。
爱迪生的电话终于完成了。1877年4月，爱迪生申报了这种碳阻电话送话器的基础专利，因当时专利纠纷甚多，爱迪生的这项专利直到1892年5月才得以批准。
他的“碳素送话机”和现在世界各地所使用的一样，这种送话机比贝尔的更为优越。在贝尔电话系统中，产生必要电流的因素是人的声音，而这种电流是微弱的；在爱迪生的电话系统中，人的声音只是用来开闭控制任意强度电流的阀。从应用的角度讲，爱迪生的授话器还具有另一突出的特征。在贝尔系统中，通过导线，连接电话机的是原有的弱电流。但是，在爱迪生的装置里，电流通过初级线圈，线圈就能产生与之相应的然而却要强得多的电流，这种电流通过导线传向接收机，通话的距离就从几英里一下提高到了数百英里。
因此，有人评价说：“事实上爱迪生在现代电话的设计上，他所做的贡献甚至超过了贝尔”。也有人说：“虽然电话的发明无疑应归功于贝尔，但是没有爱迪生革命性的基础改良，它在世界范围内的应用就要缓慢得多”。
电话的发明人，到底是爱迪生还是贝尔？这个问题反复提出讨论，双方在法院争论了11年之久，最后法庭决定贝尔是发明人，而使它实用的则是爱迪生。
尽管法律对爱迪生的碳阻话筒技术迟迟不予承认，但“西方联合公司”还是想要爱迪生发明的送话器，希望能出让给他们。爱迪生自己认为这项技术可值2．5万美元。他先请奥顿出价。奥顿的回答是10万美元。爱迪生在同意这个数目时附加了一个条件，即公司不要一次付清10万美元，而是依专利期限分16年付完。
爱迪生说：“你想买下改良电话的专利，可以，但是10万美元必须分成一年6000元来付清，一直到17年后，专利无效时为止”。
这样大的一个数目，多数人都会急于拿到全部现款，而爱迪生则要求对方分期付款，这是什么原因呢？爱迪生后来对此有一个解释：“我的野心比我的工作能力大4倍。如果一次得到这笔钱，我会一下花光，因此我要让自己无法做到这一点，这样，我就解决了16年的贫困之忧。”由于爱迪生不善于理财，这个条件使他丧失了10万美元的利息。
奥顿得到爱迪生的碳阻送话器后，便开始向贝尔发起进攻。不久，他在西方联合公司的支持下，用30万美元开办了美国电话公司。碳阻送话器一经采用，贝尔电话的租户也立刻要求获得与此性能相同的设备。
赫伯特卡松在他撰写的电话史中写道：“贝尔系统新的总经理刚一上任，立刻面临着如何与西方联合公司竞争的难题。西方公司具有性能更佳的送话器，有大批的经销商，有电话网以及4000万美元的雄厚资本，因而所有报纸、旅馆、铁路和交通枢纽等阵地，均被它占领。这样，贝尔系统每迈出一步便要付出极大的代价。不久贝尔的几名‘大将’都相继背叛，迫使他不得不亲自掌管他们遗弃的岗位。每当拆开信件，不是给他带来丧气的新闻，就是给他吹来失败的冷风。”
这样，爱迪生与贝尔发生了非常激烈的争执。1878年秋，碳阻送话器被送到英国并进行试验。试验结果很成功。试验以后，又在英国皇家学院作了表演。试验时，在线路的一端用了爱迪生的送话器，而另一端的收话器却是贝尔的电磁系统。因此，贝尔在伦敦的代表雷诺兹上校马上提出警告：除非爱迪生今后停止使用贝尔装置，否则将指控他侵犯专利。爱迪生在伦敦的代表古劳德上校立刻将这一消息电告爱迪生。爱迪生听后，表示要设计出一种绕过贝尔专利的电话接收机。于是，他立即停止对白炽灯的研制，与全体研究人员一起全力以赴地投入了电话技术的攻关。爱迪生用了不到三个月的时间，绕过贝尔专利，拿出了新型的、声响更大的收话器。
1879年3月，爱迪生的侄子查尔斯带着这架接收机到英国。4月，这台机器和碳阻送话器一起拿到皇家学会表演。送话器装在皇家学会在阿尔比马勒街的试验室，接收机安在皇家学会的伯林顿馆，收听效果很好。为了让贝尔的阵营相信，爱迪生一方对待此事并无认真之意，爱迪生一方宣布，这架接收机是为了实验、在5天之内赶制出来的。
不过，爱迪生的接收装置确实存在缺点，其中之一就是要不断地转动白垩滚筒。尽管如此，爱迪生的这种“电化学电话”还是比它的前身前进了一大步，将它拿到美国科学促进会表演之后，爱迪生本人赢得了巨大的声誉。爱迪生与贝尔之间的争斗到1879年8月30日发展到了白热化程度。
这天，爱迪生和贝尔都来到了萨拉托加溪市的市政厅，现场表演各自的电话设备。这时，爱迪生的新型电话筒已经回避了贝尔系统所采用的设计方法，代之以马达驱动式的“马达驱动接收机”。对于这次比赛，《纽约论坛报》评论说：“爱迪生的电话声压倒了一切，听众们可以清晰地听到‘曾经有位小姑娘’等优美清新的歌曲。”
特别地，当爱迪生登上讲台时：
“他的姿势真说不上漂亮，但他的眼睛却异常有神，他坦率而真诚，唯一的不足是他讲话有点不连贯，不过倒常常说到了点子上……”。
在表演之前，在英国的古劳德上校成立了爱迪生电话公司伦敦分公司。爱德华特约翰逊被派到那里，建起一座电话交换台，旨在与贝尔电话唱对台戏。当时，英国人认为电话既有利也有弊，《泰晤士报》甚至发表一些有趣的看法：“人们普遍抱怨，由于电报的发明，现代生活，特别是商业生活的情况几乎变得令人难以忍受；电话的来到，则势必会造成更大的混乱”。由于人们的某些偏见，古劳德上校在推销电话时产生了困难。但是，古劳德上校和他的部下都是坚持不懈的宣传家。他们在《泰晤士报》上发表文章，介绍电话装置，以说明电话给人