Еще будучи на военной службе, он часто выступал в качестве лектора по вопросам организации детского здравоохранения, социальной гигиены и логопедии. В 1918 году в Дошкольном педагогическом институте при его участии была организована кафедра логопедии и сурдопедагогики. Деятельность Д. В. Фельдберга как руководителя этой кафедры продолжалась до 1938.

В 1918 году в системе Наркомпроса Д. В. Фельдберг организовал Отофонетический институт. Это было новое государственное учреждение, в котором Д. В. Фельдбергу удалось объединить и включить в творческую работу опытных сурдопедагогов: Е. Ф. Заморенко, М. А. Захарову, Ю. А. Якимову, И. Ф. Брунс, Е, В. Цветкову, И. А. Васильева. Одновременно институт пополнялся молодыми талантливыми сурдопедагогами-логопедами. Первоначально небольшая амбулатория и стационар для взрослых и детей с недостатками речи превращались в специализированное детское учреждение по борьбе с нарушениями слуха и речи. К 30-м годам Отофонетический институт стал огромным научным клиническим педагогическим учреждением.

Отофонетический институт являлся главным центром научно-педагогической работы в СССР. По инициативе Д. В. Фельдберга в Ленинграде возникли классы для приходящих глухих детей. Кроме того, были созданы логопедические пункты при школах (для детей с легкими расстройствами речи). С целью разработки методических проблем Д. В. Фельдберг организовал методическую лабораторию, которой руководили методист по первоначальному обучению в массовой школе Н. П. Кононыкин и методист по обучению глухих Е. Ф. Заморенко.

Д. В. Фельдберг обращал большое внимание на остаточный слух у глухих детей. Изучавшиеся в Отофонетическом институте сурдопедагогические проблемы (влияние этиологии глухонемоты на развитие и восстановление слуха, методы использования остатков слуха и др.) нашли отражение в сборнике трудов института «Методы исследования и воспитания слуха и ритма у глухих и тугоухих детей» (1936 год). В Отофонетическом институте были предприняты попытки широкого использования техники.