Die gesamten Konstruktionen der Fernsprecher (Fernhörer) von Bell, Siemens, Gower und Ader sind im Prinzip wie ein Lautsprecher aufgebaut.
Diese können als Sender und als Empfänger für die Schallwellen verwendet werden. Der Nachteil beim Einsatz als Sender ist der kleine erzeugte Wechselstrom. Für die Überbrückung von größeren Entfernungen ist diese Art nicht geeignet.
Als Lösung kommt der Einsatz eines Mikrofons mit Batteriebetrieb in Betracht.
Diese Mikrofone nutzen den veränderlichen Kontaktwiderstand von losen Kontaktstellen unter wechselnden Druck aus. Dadurch ändert sich der Widerstand des Mikrophon und als Folge davon die Stromstärke. Die Konstruktionen bestehen aus einem oder mehreren Kohlestückchen die durch eine Membran in Bewegung versetzt werden.
Durch die auftreffenden Schallwellen, die mechanische Schwingungen an den Berührungsstellen treffen, dadurch wird der Übergangswiderstand entsprechend der Schallwellen verändert. Der daraus abgeleitete Strom ist mit den gleichen Schwingungen wie die Sprechlaute moduliert und kann in einem Empfänger (Fernhörer) wieder in hörbare Schallwellen umgewandelt werden. Die in das Mikrophon gesprochenen Wörter werden klar und verständlich mit großer Lautstärke wiedergeben.
Die erste brauchbare Konstruktion dieser Als stammt von dem Erfinder Hughes. Bei dem Apparat nach Hughes (siehe Bild) sind zwei Resonanzbrettchen A und B als rechter Winkel miteinander verbunden. An dem senkrechten Brettchen sind die beiden Kohlenstückchen (Kohlenstäbe) mit der Bezeichnung C angebracht. Diese beiden Kohlestückchen haben in der Mitte eine kleine Vertiefung, in diese Vertiefung wird das Kohlestäbchen D eingelegt.
Die ganze Konstruktion wird kann man als veränderlichen Widerstand betrachten. Das Mikrophon wird über eine Batterie an dem Fernhörer angeschlossen. (Siehe Bild).
Gelangen nun durch das Sprechen die Schallwellen an das Brettchen B, durch den Druck der Schallwellen ändern sich Überganswiderstande an den Kontaktstellen der Kohlstäbchen und es entsteht ein mit den Schwingungen Modulierter Strom in dem Stromkreis. Der Strom gelangt durch die Leitung zum Fernhörer und wird dort wieder in Schallwellen umgewandelt
In der Praxis schaltet man in den Stromkreis des Mikrophons noch einen Transformator (Übertrager). Auf der Sekundärseite wird dann erst der Fernhörer angeschlossen. Es fliest dann auf der langen Leitung zum Fernhörer keine Gleichspannungsanteil und es erfolgt kein Spannungsabfall für die Versorgung des Mikrophons mit Gleichstrom. (Der Übertrager ist im Bild nicht eingezeichnet.)
In etwas der gleichen Zeit wie Hughes konstruierte Edison sein auf der gleichen Grundlage basierendes Kohletelefon. In der späteren Zeit wurden noch viele Mikrophon Konstruktionen erfunden, die aber alle nach dem gleichen Prinzip arbeiteten.
